Presentacion- Biometales - Kenji Rodríguez

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Instituto Tecnológico Superior de Ciudad Hidalgo 
Integrantes: 
Lizeth Abad Álvarez N19030592
Dexter Darío Arcos Mercado N19030582
María Guadalupe Ruíz Alanís N19030575
Ángel Gabriel Paniagua Tinajero N19030580
Kenji Yamil Rodríguez Ruíz N19030577
Profesor: Yaned Milagros Acosta Navarrete
Materia: Nanobiología II
Tema: Biometales
Nano6 Unidad I
Ing. En Nanotecnología 08/Febrero/2022
Introducción 
Red Conceptual:
Biomateriales:
a) Material utilizado en un dispositivo médico, pensado para interactuar mutuamente con sistemas biológicos.
b) Cualquier sustancia o combinación de sustancias de origen natural o artificial que puede
ser usada durante cierto tiempo como un todo o como parte de un sistema que permite tratar, aumentar o reemplazar algún tejido, órgano o función del cuerpo humano.
c) Material sintético empleado para reemplazar parte de un sistema vivo o que está en íntimo
contacto con fluidos biológicos.
Definición 
Biocompatibilidad
Biometales
Los metales, revolucionaron el modo de vida de la humanidad
En su estado natural, son fáciles de deformar
Pueden fabricarse aleaciones
Los metales y aleaciones se emplean, básicamente, como componentes estructurales, a fin de reemplazar determinadas partes del cuerpo humano.
Los biometales son iones metálicos utilizados en biología, bioquímica y medicina, tienen características específicas que los hacen apropiados para ser aplicados al cuerpo humano.
Soportar tensiones grandes
Los biometales son metales normalmente presentes, en cantidades pequeñas pero importantes y medibles, en biología, bioquímica y medicina.
 Iones metálicos son esenciales para la función de muchas proteínas
 presentes en los organismos vivos.
metaloproteínas y las enzimas
transporte de oxígeno y la replicación del ADN
hormonas tiroideas humanas
Esenciales para el funcionamiento biológico: 
cobre, zinc, hierro y manganeso
Otros presentes en mayor manera:
calcio, potasio,
sodio
Clasificación 
Composición 
Metales ferrosos
Metales no ferrosos (aleaciones)
Constituyente principal es el hierro
No contiene hierro o lo tienen en pocas cantidades 
Las ferritas, aceros y fundiciones.
Metales ferrosos
Las ferritas son prácticamente puro hierro
Los aceros: aluminio, cromo, cobalto, manganeso, molibdeno, etc.
Las fundiciones: son aleaciones de hierro, carbono y otros elementos de aleación, cuya característica es alto contenido de carbon 
Metales no ferrosos
Aleaciones de aluminio: Al-Cu, Al-Si, Al-Mg, Al-Zn, Al-Mn, etc.
Aleaciones de Magnesio: Al, Ag, Zr, Zn, Mn, etc. 
Aleaciones de Titanio: Ti-alpha, Ti-beta
Aleaciones de Berilio, Cobalto, Níquel y Cobre 
Propiedades y características
Propiedades estructurales 
La mayoría de los metales y aleaciones metálicas tienen a sus átomos distribuidos según diferentes estructuras cristalográficas, y que se denominan cúbica centrada en las caras, cúbica centrada en el cuerpo y hexagonal compacta 
Limite elástico
Dislocación
Límite de grano
Aleaciones
Propiedades físicas 
Un criterio importante en la selección de metales es la consideración de sus propiedades físicas, como densidad, punto de fusión, calor específico, conductividad térmica, expansión térmica y corrosión.
Corrosión 
La corrosión del metal depende de la composición de los metales y los medios corrosivos en el entorno circundante.
Propiedades mecánicas 
Las propiedades mecánicas del metal son el comportamiento de los metales que se miden bajo el efecto de fuerzas externas.
Algunas de las propiedades mecánicas de los materiales son la resistencia, la ductilidad, la tenacidad, el módulo elástico, la capacidad de endurecimiento por deformación y la dureza. 
Propiedades químicas 
Enlaces interatómicos metálicos
Alto número de coordinación
Los enlaces interatómicos son no direccionales
Liberación de iones metálicos
Propiedades deseadas de los biometales
	Propiedad	Características 
	Propiedades mecánicas	Módulo bajo, con una alta resistencia
	Biocompatibilidad	Ser compatible con los sistemas vivos y no causar ningún daño corporal
	Alta resistencia al desgaste	Alta resistencia al desgaste y exhibir un bajo coeficiente de fricción
	Alta resistencia a la corrosión	Liberación de iones metálicos 
	Osteointegración	La rugosidad, la química y la topografía de la superficie juegan un papel importante en una buena osteointegración
	No tóxico	El material no debe ser ni genotóxico, ni citotóxico
	Larga vida útil a la fatiga	Resistencia a la falla por fatiga y protección contra el estrés de la fractura por fatiga.
Aplicaciones 
Aleaciones base paladio
Aleaciones base oro
Aleaciones base cobalto
Aleación moldeable CoCrMo.
Las aleaciones forjadas CoNiCrMo.
Vástagos de prótesis de cadera de rodilla , de hombro y de mano. 
Aleaciones base hierro
Usadas en odontología y elementos de fijación ósea.
Aceros inoxidables. 
Resistencia a la corrosión. 
Aleaciones base cobre
Fabricar coronas y puentes.
Se lo alea con aluminio, cinc, níquel, hierro, cobalto y manganeso.
Aleaciones base titanio 
Ti6Al4V
Se utiliza para fabricar prótesis óseas o dentales.
Aleaciones base mercurio 
Las amalgamas son aleaciones de mercurio con uno o más metales como plata, estaño y cobre.
Son empleadas para restauraciones dentales por caries.
Síntesis
Método de obtención
 Extracción del mineral para la fabricación de una aleación metálica.
Se los lleva a la forma de barras, tubos, alambres, placas, láminas, polvo, etc.
 Se somete a modificaciones que le darán su forma final de utilización.
Remover impurezas y esterificación.
Incluyen limpieza química y pasivación en ácidos apropiados, o tratamientos electrolíticos controlados 
Métodos de modificación
Cera perdida.
Maquinado convencional o computarizado (CAD/CAM).
La forja “metalurgia de polvos” y una variedad de procesos de pulidos.
Cobalto-cromo-molibdeno
Acero inoxidable
Titanio
Acero inoxidable
Titanio
Acero inoxidable
Trituración
Amalgamas: Mercurio, plata, estaño, cobre, zinc.
Modificaciones Superficiales
Sinterizado: Temperatura y presión para adherir partículas metálicas a la superficie.
Plasma-spray: Plasma de gas cargado con polvo metálico.
Implantación iónica: Haz de iones de nitrógeno aplicado a la muestra.
Conclusión
Los biometales son de los materiales más utilizados en aplicaciones médicas en sus diferentes áreas, siendo usados tanto en terapia, prótesis y diagnostico; siendo como se menciona, un tipo de materiales con una alta biocompatibilidad, lo que los convierte en una opción confiable y recomendable.
Como desventaja, la corrosión toxicidad, aunque en general, se utilizan metales que ya son utilizados por el organismo, además de que son esterilizables.
Finalmente, los diferentes ejemplos que se tiene de aparatos metálicos utilizados, demuestran la seguridad que pueden tener estos materiales al ser utilizados, tanto en implantables o no implantables.
Referencias 
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