TECNOLOGÍA. Nueva aleación metálica elástica para implantes médicos más seguros

martes, 31 de mayo de 2022

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Un biomaterial recientemente desarrollado promete ayudar al éxito a largo plazo de los implantes de cadera. Depositphotos

Los científicos que experimentan con la composición de las aleaciones metálicas utilizadas para los implantes médicos han logrado un avance significativo, dando como resultado un biomaterial con una flexibilidad y una resistencia al desgaste supremas. 

La nueva aleación superelástica del equipo supera algunos problemas clave de seguridad y ofrece el tipo de recuperación de la tensión y la durabilidad necesarias para períodos prolongados en el cuerpo humano. La investigación fue publicada en la revista Advanced Materials . 

La nueva aleación de metal es obra de científicos de la Universidad Tohoku de Japón, quienes se propusieron abordar algunos de los problemas clave relacionados con los biomateriales que se utilizan actualmente para los implantes médicos. Estos pueden usarse como parte de los reemplazos de la articulación de la cadera o la rodilla, aunque los materiales metálicos que se usan hoy en día son más rígidos que el hueso, lo que puede provocar atrofia ósea o pérdida de densidad. Mientras tanto, los materiales más flexibles tienden a perder su resistencia al desgaste con el tiempo.

Las aleaciones de metal superelásticas existentes que se usan comúnmente en stents y alambres de ortodoncia se han mostrado prometedoras como una forma de caminar por esta línea entre la durabilidad y la flexibilidad, pero contienen níquel, lo que conlleva el riesgo de reacciones alérgicas. Los científicos no han podido producir versiones sin níquel que ofrezcan esta misma superelasticidad, por lo que los autores del nuevo estudio se pusieron a trabajar para encontrar una solución.

Esto implicó centrarse en lo que se conoce como módulo de Young, que es una medida de la facilidad con la que un material puede estirarse y deformarse, según lo determinado por su estructura cristalina. Un material flexible tiene un módulo de Young bajo y un material rígido tiene un módulo de Young alto. El equipo buscó reducir la brecha del módulo de Young entre el hueso humano y el metal utilizado para los implantes médicos.

Los experimentos llevaron a la creación de una nueva aleación superelástica flexible y resistente basada en cromo que exhibió una tasa de recuperación de tensión dos veces mayor que la de las aleaciones de níquel-titanio disponibles comercialmente, al 17 por ciento. Mientras tanto, el módulo de Young era extremadamente bajo y la aleación ofrecía una flexibilidad similar a la del hueso humano.

Los científicos ahora están trabajando para comprender mejor por qué su aleación, denominada Co-Cr-Al-Si (CCAS), exhibe propiedades tan excelentes, con la esperanza de mejorarlas aún más. Sin embargo, en su forma actual, los científicos concluyen que el nuevo biomaterial es un candidato prometedor para aplicaciones biomédicas.

Fuente: Universidad de Tohoku

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