BIOMATERIALES POLIMÉRICOS

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BIOMATERIALES POLIMÉRICOS
Polímeros usados en medicina. También llamados biopolímeros. Pueden ser clasificados en cuatro grupos: inertes, naturales, bioactivos y biodegradables. 
INERTES
Los polímeros inertes son duraderos (no biodegradables). No sufren ningún cambio químico in vivo. Los polímeros hidrofóbicos e hidrofílicos se encuentran en esta categoría.
· SILICONAS 
Impresión 3D para las deformaciones de oído: Utilizar un escáner 3D portátil de precisión submilimétrica para escanear los oídos sanos de los pacientes, crear modelos 3D a partir de los escaneos y luego imprimirlos en 3D, después de lo cual servirán como modelos realistas durante el procedimiento quirúrgico.
La enfermedad se conoce como malformación congénita del cartílago elástico del oído “microtia", un término médico que se traduce del latín como "pequeñez anormal del oído. Para algunos con esta afección, la pinna (u oído externo) puede ser tan pequeña como para parecer prácticamente inexistente. Y debido al subdesarrollo tanto del oído medio como del canal externo, la microtia suele ir acompañada de cierto nivel de discapacidad auditiva.
Los tratamientos comenzaron en la década de 1970, el método más popular es tomar prestado el cartílago de las costillas del paciente y tallarlo en forma de oreja.
Ken Stewart, encabeza el Servicio de Reconstrucción del Oído local de Escocia. Este doctor utiliza el software de escaneo Leios Elaborations de EGS, un Artec Spider (escáner 3D de alta resolución) y la impresora 3D Roland ARM-10.  El modelo impreso luego se esteriliza y se utiliza en el teatro para mejorar la precisión de la reconstrucción quirúrgica.
Una vez que concluye la consulta inicial con los pacientes, regresan al hospital para que les escaneen el oído no afectado. En el caso de Ellie, debido a que le diagnosticaron microtia bilateral, se escaneó el oído de su hermana, que no sufre de microtia. A veces, una imagen del oído afectado también se toma como referencia. Durante el escaneo, Artec Spider se pone a trabajar para capturar con gran detalle la compleja estructura del oído externo, y luego sondea profundamente en el canal auditivo, recolectando datos visuales adicionales e invaluables. Luego, las imágenes se cargan en Artec Studio, donde se alinean rápidamente y se fusionan para construir un impresionante modelo digital 3D del oído.
Durante la etapa de retoque, Leios se utiliza para verificar la superficie de la oreja, eliminar cualquier elemento innecesario y permitir el grosor de la piel mediante la aplicación de un desplazamiento interno. Una vez que se han finalizado todas las alteraciones estructurales y cosméticas, se refleja la imagen resultante. Posteriormente, un archivo electrónico que contiene las imágenes se entrega a través de un disco compartido a un laboratorio y se carga en el software de impresión Roland MonoFab, en el que se realizan las alineaciones. Todo lo que queda es presionar "Ir" para comenzar la impresión 3D.
Después de aproximadamente tres horas, los oídos reproducidos se preparan fuera de la impresora 3D y se lavan con isopropanol. Y durante unos minutos, se dejan reposar debajo de una lámpara UV para endurecer su forma. Luego se esterilizan, se sellan y se envían a la sala de operaciones para que sirvan como plantillas 3D para la reconstrucción del oído.
· POLIACRILATOS
Nubosidad aguda de una lente intraocular trifocal con resolución espontánea (reporte de un caso):
Las lentes intraoculares trifocales (LIO) proporcionan una agudeza visual similar a la agudeza visual normal del ojo humano. Sin embargo, la opacificación (opacidad) de la LIO es una complicación grave de la cirugía de cataratas, lo que resulta en visión borrosa y explantación de LIO hidrofílicas e hidrofóbicas. La opacificación retardada de la LIO se conoce como "pseudocatarata". Se ha informado de una opacidad aguda intraoperatoria de LIO hidrófilas acrílicas con resolución espontánea
Antecedentes
Se ha informado sobre la opacificación de lentes intraoculares (LIO) hidrófobas e hidrófilas. En este documento, informamos un caso de resolución espontánea de opacificación después de la opacidad aguda de una LIO trifocal, que consistía en material acrílico hidrófilo (25%) con propiedades de superficie hidrofóbica, que ocurre en una región fría en la temporada de invierno.
Presentación del caso
Un adulto joven con catarata de radiación bilateral se sometió a facoemulsificación con un láser de femtosegundo y la implantación de una LIO trifocal. La LIO trifocal se entregó al quirófano 30 minutos antes de la cirugía. La temperatura exterior fue de aproximadamente - 7 ° C. El paquete de LIO se calentó usando un radiador a aproximadamente 35 ° C durante 15 min. Después de que la región óptica se implantara en el ojo, se observó turbidez, que persistió durante toda la operación. La eliminación completa de la LIO fue evidente después de tres horas postoperatorias.
Conclusión
En este caso, la rápida opacificación y limpieza de la LIO sugirió un proceso agudo y transitorio. Las LIO deben almacenarse y enviarse a una temperatura constante, y deben evitarse las fluctuaciones bruscas de temperatura, especialmente en las estaciones más frías.
· POLIAMIDAS
Sutura de poliamida: La sutura de poliamida es una sutura quirúrgica estéril no absorbible monofilamento compuesta por una macromolécula con unidades repetidas unidas por enlaces amida. La poliamida se sintetiza mediante la polimerización de apertura de anillo de caprolactama. La caprolactama tiene 6 carbonos, de ahí el nombre 'Nylon 6'. Cuando la caprolactama se calienta a aproximadamente 533 K en una atmósfera inerte de nitrógeno durante aproximadamente 4-5 horas, el anillo se rompe y se somete a polimerización. Luego, la masa fundida se pasa a través de hileras para formar fibras de nylon 6.
La sutura de poliamida se usa comúnmente en medicina humana y veterinaria para el cierre de la piel, oftálmica, cierre general, ortopedia, microcirugía, aproximación de tejidos blandos y ligadura. Las fibras de sutura de poliamida son resistentes, poseen alta resistencia a la tracción, así como elasticidad y brillo. Son a prueba de arrugas y altamente resistentes a la abrasión y a productos químicos como ácidos y álcalis. La temperatura de transición vítrea de la poliamida es de 47 ° C. Como es una sutura monofilamento, no es compatible con el crecimiento bacteriano. No se ve afectado por la sangre ni debilitado por las enzimas tisulares. Ofrece resistencia a la tracción prolongada incluso en áreas infectadas, ya que no se degrada con el tiempo. Esta sutura es conocida por su bajo arrastre de tejido, fácil manejo, menor memoria y buena resistencia. Las suturas de polipropileno están normalmente disponibles en color negro.
Características distintivas de la sutura de poliamida:
· La sutura de poliamida es no absorbible
· Textura suave, lo que resulta en un mínimo traumatismo tisular.
· Menor plasticidad y facilidad de uso en comparación con la sutura de polipropileno.
· Diámetro uniforme con alta resistencia a la tracción, resiste roturas.
· Disponible en color negro y es muy visible en la herida.
· Pasa a través del tejido fácilmente.
· POLIETILENO Y POLÍMEROS RELACIONADOS
· POLIURETANO
Válvulas cardiacas: Las válvulas cardíacas de reemplazo han estado en uso desde la década de 1950, y hoy representan los dispositivos cardiovasculares más utilizados. Un tipo de válvula cardíaca de reemplazo, la válvula cardíaca de poliuretano, ha existido desde las primeras etapas del desarrollo de la prótesis, y ha avanzado junto con el desarrollo de válvulas cardíacas biológicas y mecánicas en los últimos 60 años. Durante este tiempo, los problemas de durabilidad y biocompatibilidad han frenado las válvulas de poliuretano, pero el progreso en los materiales y las técnicas de fabricación pueden abrir el camino hacia un futuro más brillante para estos dispositivos y su enorme potencial. Este artículo describe los esfuerzos anteriores para fabricar válvulas cardíacas de poliuretano, destaca losdesafíos de la fabricación y explica los factores que influyen en la durabilidad y el funcionamiento exitoso de dicho dispositivo.
Cateter: El catéter intravenoso recto de poliuretano Braun Introcan es un dispositivo de seguridad pasivo fácil de usar, presenta tecnología de doble flashback que indica claramente la colocación correcta del catéter y el éxito de la punción venosa. Está disponible en poliuretano para un rendimiento más suave y cómodo. Caracteristicas: 
· Ayuda a garantizar el éxito del primer pinchazo y la comodidad del paciente a través de la visualización rápida del flashback de la aguja y el catéter
· Crea una incisión tricúspide en forma de V para una inserción más fácil del catéter, menos desgarro de tejido, curación más rápida y menor riesgo de infección
· El escudo de seguridad autoactivable cubre la punta de la aguja automáticamente después del uso
· La amplia variedad de ángulos de inserción ayuda a acceder a las venas difíciles.
· Mínimo esfuerzo de inserción del catéter.
· Facilita el avance del catéter con una sola mano.
· Permite la fijación de una jeringa para aspiración u otros procedimientos especiales
· POLIUREA
· POLIESTER
Prótesis vascular: VascuGraft® FLOW es una prótesis vascular hecha de politetrafluoroetileno expandido (ePTFE) con una superficie recubierta de heparina. La prótesis comprende un cuerpo de una sola capa con un delgado manto de ePTFE en su superficie exterior. La superficie de la luz (parte interna) de la prótesis está recubierta con heparina altamente molecular (mucosa porcina).
La prótesis está disponible en dos espesores de pared, "pared delgada" y "pared estándar". También está disponible con un refuerzo de Politetrafluoroetileno (PTFE) espiral externo removible para secciones en las que el riesgo de compresión y torcedura es alto (reconstrucciones que atraviesan una articulación o reconstrucciones extraanatómicas).
Este injerto está indicado en casos de reconstrucción arterial, principalmente en la región vascular periférica. También se puede utilizar en reconstrucciones extraanatómicas: femorofemorales y axilofemorales. Las prótesis estándar también están indicadas para su uso como prótesis de derivación arteriovenosa en hemodiálisis.
· POLIETERES
Hidrogeles de PEG para la liberación controlada de biomoléculas en medicina regenerativa: Los hidrogeles de polietilenglicol (PEG) se usan ampliamente en una variedad de aplicaciones biomédicas, incluidas las matrices para la liberación controlada de biomoléculas y andamios para la medicina regenerativa. El diseño, la fabricación y la caracterización de los hidrogeles de PEG se basan en la comprensión de la cinética de gelación fundamental, así como en el propósito de la aplicación. El artículo se enfoca en diferentes mecanismos de polimerización de hidrogeles basados ​​en PEG y la importancia de estos hidrogeles biocompatibles en aplicaciones de medicina regenerativa. Además, se analizan los criterios de diseño que son importantes para mantener la disponibilidad y la estabilidad de las biomoléculas, así como los mecanismos para la carga de biomoléculas dentro de los hidrogeles de PEG. Finalmente, se presenta una visión general sobre algunos de los nuevos diseños y aplicaciones emergentes de los sistemas de hidrogel PEG, que incluyen la administración espaciotemporal controlada de biomoléculas, hidrogeles híbridos e hidrogeles de PEG diseñados para la diferenciación controlada de células madre.
NATURALES
Son biopolímeros que provienen principalmente de origen natural, como colágenos, polisacáridos, fibrinas, alginatos, quitina y quitosano. etc.
· COLÁGENO 
El colágeno es uno de los biopolímeros más útiles debido a su baja inmunogenicidad y biocompatibilidad. El potencial biomédico del colágeno natural está limitado por su baja resistencia mecánica, estabilidad térmica y resistencia a las enzimas, pero se han utilizado enlaces cruzados químicos, físicos o biológicos exógenos para modificar la estructura molecular del colágeno para minimizar la degradación y mejorar la estabilidad mecánica. Aunque los materiales basados en colágeno reticulados se han usado ampliamente en biomedicina, no existe un protocolo de reticulación estándar que pueda lograr un equilibrio perfecto entre la estabilidad y la remodelación funcional del colágeno. Comprender el papel de los agentes de reticulación en la modificación del rendimiento del colágeno y sus posibles aplicaciones biomédicas es crucial para desarrollar nuevos biopolímeros basados ​​en colágeno para obtener ganancias terapéuticas.
Se han desarrollado múltiples técnicas de reticulación para optimizar las propiedades del colágeno fibrilar para diferentes aplicaciones biotecnológicas.
Los tratamientos basados ​​en reticulaciones modulantes dentro de la matriz de colágeno de los tejidos dañados han recibido excelentes resultados clínicos para tratar enfermedades como el queratocono.
Los andamios reticulados a base de colágeno se han estudiado ampliamente para la ingeniería de tejidos para promover la regeneración o reparación de tejidos.
Las nanopartículas actúan como agentes de reticulación para la estabilización del colágeno, así como portadores funcionalizados para la reticulación a andamios de colágeno para aplicaciones biomoleculares novedosas.
· FIBRINA
Es el primer scaffold que encuentra la célula cuando toma el rol de sanar heridas ocasionadas por traumas o daños al tejido.
Geles de fibrina: Los geles de fibrina, preparados a partir de fibrinógeno y trombina (proteínas clave involucradas en la coagulación de la sangre) se encuentran entre los primeros biomateriales utilizados para prevenir el sangrado y promover la curación de heridas. El mecanismo único de polimerización de la fibrina, que permite el control de los tiempos de gelificación y la arquitectura de la red por variación en las condiciones de reacción, permite la formación de una amplia gama de sustratos blandos en condiciones fisiológicas. Los geles de fibrina se han estudiado extensamente debido a que su elasticidad no lineal, caracterizada por un cumplimiento suave en pequeñas deformaciones y un endurecimiento impresionante para resistir deformaciones más grandes, parece esencial para su función como tapones hemostáticos y como matrices para la migración celular y la curación de heridas. Los filamentos que forman una red de fibrina se encuentran entre los más suaves de la naturaleza, permitiéndoles deformarse en gran medida y endurecerse, pero no romperse. Las propiedades bioquímicas y mecánicas de la fibrina se han explotado recientemente en numerosos estudios que sugieren su potencial para aplicaciones en medicina y bioingeniería.
· CELULOSA
En esta revisión, destacamos la importancia de la nanoestructura de biomateriales a base de celulosa para permitir la adhesión celular, proliferación, maduración y diferenciación, la nanoestructura contribuye a las propiedades mecánicas a macroescala y varias aplicaciones clave de estos materiales para la investigación científica fundamental y la ingeniería biomédica. Las diferentes características en la nanoescala pueden tener impactos a macroescala en la función del tejido. La celulosa es un material diverso con propiedades ajustables y es una plataforma prometedora para el desarrollo de biomateriales y la ingeniería de tejidos. Los biomateriales a base de celulosa ofrecen algunas ventajas importantes sobre los materiales sintéticos convencionales. 
· QUITINA Y QUITOSANO
Derivado de la quitina, el quitosano es un biopolímero único que exhibe propiedades sobresalientes, además de la biocompatibilidad y la biodegradabilidad. La mayoría de estas propiedades peculiares surgen de la presencia de aminas primarias a lo largo del esqueleto de quitosano. Como consecuencia, este polisacárido es un candidato relevante en el campo de los biomateriales, especialmente para la ingeniería de tejidos. El presente artículo destaca la preparación y las propiedades de los innovadores biomateriales a base de quitosano, con respecto a sus aplicacionesfuturas. Se discute el uso de quitosano en andamios 3D, como geles y esponjas, y en andamios 2D, como películas y fibras, con un enfoque especial en la aplicación de curación de heridas.
BIOACTIVOS
Son polímeros que tienen actividades biológicas inherentes o están unidos covalentemente con medicamentos.
BIODEGRADABLES
El término "polímero biodegradable" significa polímeros insolubles en agua que, mediante una reacción química en el cuerpo, se convierten lentamente en solubles en agua.
POLIORTOÉSTERES 
Los poliortoésteres son una tercera clase de polímeros biodegradables que han sido ampliamente investigados para aplicaciones de administración de fármacos. El enlace ortoéster degradable está compuesto por un carbono unido a tres grupos alcoxi. Los poliortoésteres son generalmente más hidrófobos que los poliésteres y los polianhídridos, debido a su falta de funcionalidad carbonilo, y la cinética de hidrólisis intrínseca del enlace ortoéster es comparable a la de un anhídrido. Los poliortoésteres, por lo tanto, con frecuencia se degradan a través de la degradación de la superficie y, por lo tanto, han encontrado numerosas aplicaciones en la administración de fármacos. Sin embargo, la síntesis de poliortoésteres es más desafiante que los polianhídridos y poliésteres y, por lo tanto, su impacto en el suministro de fármacos no ha sido tan significativo.
POLICARBONATOS 
Los policarbonatos son polímeros que tienen grupos funcionales orgánicos unidos entre sí por grupos carbonato. El más utilizado es un termoplástico que tiene largas cadenas moleculares. 
Hay muchos policarbonatos que varían en propiedades dependiendo de su masa molecular y estructura. A medida que aumenta la masa molecular, el polímero se vuelve más rígido. Además, las propiedades se cambian mezclándolo con otros polímeros, por ejemplo, con ABS y poliésteres como el PET. Debido a sus notables propiedades (son resistentes a la llama y al calor, resistentes y transparentes), los polímeros son muy utilizados.
Las propiedades de los policarbonatos, su resistencia y notable transparencia y su biocompatibilidad los convierten en materiales ideales para aparatos médicos. Se usan en máquinas de diálisis para problemas renales y, como se muestra aquí, para oxigenadores que se encargan del trabajo del corazón y los pulmones durante operaciones serias en ellos, por ejemplo, en cirugía de derivación. El policarbonato se esteriliza fácilmente con epoxietano, radiación o calentamiento en vapor.
POLIÉSTER 
Los biopoliésteres son otra clase importante de polímeros biodegradables diseñados a partir de monómeros biológicos, incluidos el ácido poliláctico (PLA), el policaprolactona (PCL) y el polihidroxibutirato (PHB). Los biopoliésteres son biodegradables y biocompatibles y pueden estructurarse en películas o fundirse en objetivos. Por el contrario, los propósitos de biopoliéster en la industria del envasado de alimentos tienen varias restricciones significativas, que se originan por sus propiedades de barrera a los gases y su fragilidad bastante pobres.
 POLIANHÍDRIDOS
Los polianhídridos son uno de los polímeros biodegradables que erosionan la superficie más considerados e investigados. Se sintetiza por la deshidratación de las moléculas de diácido por policondensación en estado fundido. En estructura, el polímero tiene enlaces de anhídrido que conectan unidades repetidas de la cadena principal del polímero. In vivo, los polianhídridos se degradan en monómeros diácidos biocompatibles no tóxicos que pueden metabolizarse y eliminarse del cuerpo. Los tiempos de degradación pueden modificarse de días a años dependiendo de las elecciones de hidrofobicidad de los monómeros. Enumere las ventajas de los polianhídridos como relativamente baratos con un procedimiento simple de síntesis en un solo paso sin purificación adicional.. Además, los polianhídridos tienen una velocidad de liberación predecible ya que son polímeros que erosionan la superficie.
Hasta ahora, los polianhídridos solo han sido aprobados por la FDA como un sistema de administración de medicamentos producido comercialmente por Guilford.
APLICACIONES INTRACORPOREAS
Materiales intracorpóreos (implantados) 
· Dispositivos temporales 
· Apósito quirúrgico 
· Suturas 
· Adhesivos 
· Clavos intermediarios poliméricos 
· Placas de hueso compuesto de fibra de polímero 
Dispositivos semipermanentes 
· Tendones 
· Mallas de refuerzo 
· Válvulas cardíacas 
· Reconstrucción articular y cemento óseo 
· Dispositivos tubulares 
· Reemplazo de tejidos blandos 
· Lentes intraoculares y de contacto
· implantes de suministro de drogas 
Dispositivos complejos 
· Riñón artificial / diálisis sanguínea 
· Pulmones artificiales / oxigenador de sangre 
· Sistema de administración de insulina / páncreas artificial 
· Corazón artificial
APLICACIONES PARACORPOREAS Y EXTRACORPOREAS
· Catéteres
· Bolsas de sangre
· Envases farmacéuticos
· Tubería
· Jeringas
· Instrumentos quirúrgicos
USOS MÉDICOS DE LOS POLÍMEROS
Cloruro de polivinilo
Dispositivos extracorpóreos; hemodiálisis o hemoperfusión, tubos de sangre, catéteres cardíacos, bolsa de sangre y equipo de infusión intravenosa, cintas quirúrgicas para tubos endotraqueales, oxigenador de membrana, corazón artificial, bomba de sangre, extremidad artificial.
Polietileno ultra alto MW
Acetábulo en prótesis totales de cadera, prótesis de rodilla artificial.
Polipropileno
Oxigenador de membrana, prótesis articulares, cánulas intravenosas, suturas no absorbibles.
Goma de silicona
Derivaciones de hidrocefalia, catéteres, membrana para oxigenador, piel artificial para apósito para quemaduras, implante de cirugía plástica, corazón artificial, bomba asistida por corazón, sistema de liberación de drogas, derivaciones auriculoventriculares, prótesis de oído, prótesis faciales, válvula cardíaca artificial, tendón, reparación de articulaciones de los dedos, traqueal prótesis, prótesis de vejiga, parche de vejiga, parche de intestino, prótesis de duramadre, desprendimiento de retina, materiales de impresión, cables de marcapasos cardíacos.
Policarbonatos
Membrana para oxigenador, hemodializador, membrana de plasmaféresis.
Poliéster
Prótesis de injerto vascular, dispositivo de fijación para tejido, reparación de hernia, parches para corazón, vejiga, arterias, sutura.
Politetrafluoroetileno
Prótesis de injerto vascular, parche cardíaco, desprendimiento de retina, vástagos femorales.
Poliuretano
Material de bomba cardíaca artificial, balón, prótesis valvulares cardíacas, prótesis de injerto vascular, recubrimiento para compatibilidad sanguínea.
Metacrilatos de polimetilo
Cemento óseo, dientes artificiales, material de prótesis, prótesis óseas, reemplazo de hueso craneal, lentes intraoculares, membrana para diálisis.
TÉCNICA DE ELECTROHILADO (ELECTROSPINNING) 
Es una técnica que permite producir fibras poliméricas de diámetro micro y nanométrico, el equipo consiste en una bomba inyectora conectada a una aguja capilar, una fuente de voltaje, cuando la tensión superficial que se forma es vencida por la fuerza del campo eléctrico, la gota se distorsiona formando el cono de taylor, esta distorsión provoca la expulsión de un chorro cargado eléctricamente en dirección al colector formando hilos delgados , sí el colector es rotatorio, es posible la preparación de fibras poliméricas alineadas .
soporte de las fibras eje: papel aluminio. 
VIDEO SUPER STRONG ARTIFICIAL MUSCLES 
Los investigadores han desarrollado músculos artificiales que podrían poner celosos a los culturistas. estos músculos artificiales pueden levantar 1,000 veces su propio peso La fuerza y ​​la agilidad de estos músculos no disminuyen incluso después de miles de ciclos de uso. que sólo muestra cuán duradero es el material, se exceptúa que estos músculos se pueden agrupar para crear soluciones más potentes capaces de cargar cargas más pesadas
el músculo artificial fue construido alrededor de un núcleo de fibras retorcidas,
estas fibras están compuestas de material barato y liviano el núcleo se cubre con unadelgada capa de material que es la parte activa del músculo, esta capa puede responder a cambios cardíacos o electroquímicos. 
Cuando los investigadores aplicaron o eliminaron calor, los músculos se contrajeron o relajaron de manera muy similar a los biológicos. Los investigadores esperan utilizar los músculos artificiales en exoesqueletos, robots, prótesis de extremidades e incluso ropa. Ahora los investigadores de la universidad de colorado boulder han construido un músculo artificial que podría curarse a sí mismo. el músculo llamado HASEL cuesta tan poco como 10 centavos por dispositivo.