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USA: Hoy. Nueva generación de implantes biomédicos, similares al hueso.

Publicado por: DracAmalia Luthor el 4 de septiembre de 2013 | 1 Comentarios

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Dada la relevancia de la investigación, te presento la traducción que hice directamente del artículo de la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Al final te presento otras fuentes pero todas fueron tomadas de dicha Universidad.

New Material Mimics Bone To Create Better Biomedical Implants

North Carolina State University

http://news.ncsu.edu/releases/wmsrabieielasticity/

Matt Shipman | News Services

Date: 02.16.2010

Nuevo material imita al hueso para crear mejores implantes biomédicos.
Universidad Estatal de Carolina del Norte

Dr. Afsaneh Rabiei

16 de febrero 2010
Una " espuma de metal " que tiene elasticidad similar al hueso podría iniciar la nueva generación de implantes biomédicos para  evitar el rechazo del hueso que a menudo resulta de materiales más rígidos, tales como el titanio. Investigadores de la Universidad de Carolina del Norte han desarrollado la “espuma metálica”, más ligera que el aluminio sólido y puede hacerse 100 por ciento de acero o una combinación de acero y aluminio.

Los investigadores han informado de hallazgos recientes que, además de la capacidad extraordinaria de absorción energética y peso ligero de las nuevas espumas del compuesto, su "nivel de elasticidad" es muy similar a la del hueso. La elasticidad mide la capacidad de un material para deformarse cuando se aplica presión y luego vuelve a su forma original, cuando se elimina la presión. La superficie rugosa de la espuma también permite el crecimiento óseo en el implante lo cual mejora la fuerza misma del mismo.
El compuesto de espuma está hecho 100 por ciento de acero, utilizando la técnica de metalurgia de “polvos”. El nivel de elasticidad  se mide en gigapascales (GPa ), extremadamente importante para los implantes biomédicos, explica el Dr. Afsaneh Rabiei, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial y un profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de North Carolina State y coautor de la investigación.

"Cuando se coloca un implante ortopédico o dental en el cuerpo para reemplazar un hueso o una parte del mismo, se necesita  manejar las cargas similares a su hueso circundante", dice Rabiei. "Si la capacidad elástica del implante es  mucho más grande que el hueso, el implante se encarga del soporte y el hueso circundante empieza a morir. Esto provocará a su vez el aflojamiento del implante y, finalmente, el fracaso. Esto es conocido como ' escudo de estrés'. "Cuando tal cosa ocurre, el paciente necesita una cirugía de revisión para reemplazar el implante. Nuestra espuma compuesta puede ser una combinación perfecta como un implante para prevenir el estrés," explica Rabiei.

Para dar una idea de la diferencia entre la capacidad de elasticidad del hueso y de los implantes tradicionales, el hueso alcanza un nivel entre  10 y 30 GPa, mientras que el titanio aproximadamente de 100 GPa . El nuevo compuesto de espuma tiene un nivel que consistente con el hueso, y también es relativamente ligero, ya que es poroso.
La superficie rugosa de la espuma metálica, dice Rabiei, " se adhiere de manera adecuada al nuevo hueso formado a su alrededor y le  permite construir en su interior sus porosidades. Esto aumentará la estabilidad mecánica y la fuerza del implante en el interior del cuerpo. "

La investigación: "Evaluación del nivel de elasticidad de espumas metálicas compuestas por técnicas experimentales y numéricas", fue financiado por la National Science Foundation y se publicará en la edición de marzo de la Ciencia de los Materiales e Ingeniería A. La investigación fue co-escrita por Rabiei y el ex NC State Ph.D. estudiante L. Vendra .
Universidad del Estado de Carolina del Norte

Nota a los editores: El resumen del estudio se anexa a continuación:
"Evaluación del módulo de elasticidad de espumas metálicas compuestas por técnicas experimentales y numéricas"
Autores: L. Vendra, Afsaneh Rabiei de la Universidad Estatal de Carolina del Norte.
Publicado: marzo de 2010, Ciencia de los Materiales e Ingeniería A


Resumen:
El comportamiento elástico de A1-espumas metálicas de acero, compuestos desarrollados por la técnica de fundición se caracterizó por la evaluación del nivel de elasticidad a través de experimentos de compresión, ecuaciones de escala constitutivos y el modelado de elementos finitos 2D. Los experimentos mostraron un módulo elástico de 10-12 GPa para espumas de material compuesto de A1-de acero, mientras que las leyes de escala predijeron 3,5 GPa y 30 GPa como los límites inferior y superior del módulo de elasticidad, respectivamente. Modelos de elementos finitos bidimensionales de las espumas de compuestos desarrollados. Analizado y asumiendo materiales perfectamente elásticos, dieron como resultado un módulo elástico de 10 GPa, que está en buena concordancia con los resultados experimentales.

Otras fuentes:

-New Material Mimics Bone To Create Better Biomedical Implants

http://www.brightsurf.com/news/headlines/52609/New_Material_Mimics_Bone_To_Create_Better_Biomedical_Implants.html

-New Material Mimics Bone to Create Better Biomedical Implants

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/02/100216113603.htm

-New material mimics bone to create better biomedical implants

http://www.bionity.com/en/news/113597/new-material-mimics-bone-to-create-better-biomedical-implants.html

-New Material Mimics Bone in Biomedical Implant Applications

European Medical Device Technology

http://www.emdt.co.uk/article/new-material-mimics-bone-biomedical-implant-applications

-Better Biomedical Implants created by "Metal Foam"

http://www.nano.org.uk/news/418/

Institute of nano technology

-New material mimics bone to create better biomedical implants (2/17/2010)

http://www.cyberneticsnews.com/research/New_material_mimics_bone_to_create_better_biomedical_implants.asp

-New material mimics bone to create better biomedical implants

http://www.labspaces.net/102021/New_material_mimics_bone_to_create_better_biomedical_implants


Sobre el autor:

DracAmalia Luthor

Soy un personaje ficticio creado por Vero Viñuela

Comentarios

  • Micky Mayos 05/09/2013 3:28am (Hace 5 años)

    Sobre este estudio se me plantean dos grandes preguntas.
    Como es posible que después de un montón de años hayan estado diciendo que las aleaciones de acero eran perjudiciales para la salud y ahora las podemos incluir dentro del cuerpo sin ningún temor?
    Y la Segunda si un metal se deforma, no puede recuperar la forma eso solo sucede cuando es elástico y estos después de un tiempo por estrés se acaban deformando. Como se puede comprender esto. Por lo que he podido deducir del escrito el que sea esponjoso implica que el interior del implante esta lleno de cráteres como se puede conseguir una esterilidad a ese nivel?
    Saludos

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