Biomateriales metálicos endoprotésicos: Biocompatibilidad y Biodegradación

Los materiales de osteosíntesis temporales biodegradables deben mantener sus características mecánicas hasta que el cuerpo repare el daño producido. Después deben degradarse y reabsorberse de forma paulatina sin producir efectos adversos, ni locales ni sistémicos, en el organismo. Así se evita una n...

Full description

Bibliographic Details
Author: García Bodelón, Óscar
Format: doctoral thesis
Publication Date:2015
Country:España
Institution:Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Repository:DIGITAL.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC
OAI Identifier:oai:digital.csic.es:10261/126677
Online Access:http://hdl.handle.net/10261/126677
Access Level:Open access
Keyword:Biomateriales
Endoprotésicos
Biocompatibilidad
Biodegradación
Propiedades físicas
Propiedades mecánicas
Mg pulvimetalúrgico
Aleación AZ31
id ES_0b33c6bc3fa3fb6641acb4d2dee96363
oai_identifier_str oai:digital.csic.es:10261/126677
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
spelling Biomateriales metálicos endoprotésicos: Biocompatibilidad y BiodegradaciónGarcía Bodelón, ÓscarBiomaterialesEndoprotésicosBiocompatibilidadBiodegradaciónPropiedades físicasPropiedades mecánicasMg pulvimetalúrgicoAleación AZ31Los materiales de osteosíntesis temporales biodegradables deben mantener sus características mecánicas hasta que el cuerpo repare el daño producido. Después deben degradarse y reabsorberse de forma paulatina sin producir efectos adversos, ni locales ni sistémicos, en el organismo. Así se evita una nueva intervención quirúrgica para retirar el material de osteosíntesis. En este contexto, el objetivo de este trabajo de investigación ha consistido en estudiar biomateriales metálicos endoprótesiscos de base magnesio. La evaluación de las propiedades físicas y mecánicas y el control de la velocidad de degradación ha sido el objeto de los primeros estudios de este trabajo que se realizaron in vitro. Para ello se ensayaron diferentes materiales: Mg colado, Mg pulvimetalúrgico y la aleación AZ31, tanto en estado de recepción como modificados mediante un tratamiento en ácido fluorhídrico, que genera un recubrimiento de fluoruro de magnesio. También se ha comprobado la biocompatibilidad de dichos materiales en cultivos celulares. Tras estos estudios se ha confirmado que la aleación AZ31 muestra unas propiedades mecánicas adecuadas para la osteosíntesis de huesos, además de un excelente comportamiento frente a la corrosión y compatibilidad en cultivo con líneas celulares de pre-osteoblastos y fibroblastos cuando presenta el recubrimiento de fluoruro de magnesio sobre su superficie. El material seleccionado en base a la caracterización in vitro fue la aleación AZ31, por ser el material con mejores propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión en medios fisiológicos. Con este material se realizaron los posteriores ensayos in vivo. La aleación AZ31 ha sido ensayada como varilla intramedular en fémures de ratas Wistar. La experimentación in vivo se llevó a cabo según un diseño experimental donde los parámetros de estudio fueron los siguientes: el tiempo de permanencia de la varilla (de 0 a 13 meses), la presencia o no de fractura ósea y que la aleación AZ31 no presentase recubrimiento o tuviese una capa de fluoruro de magnesio. Se ha llevado a cabo el estudio de su biodegradación mediante tomografia y estudios histológicos e histomorfométricos. También se ha evaluado la respuesta sistémica, mediante el análisis de trazas metálicas acumuladas en distintos órganos (riñón, hígado, pulmones, bazo y cerebro), analizadas por ICP-MS (Mg, Al, Zn y Mn) y por electrodo selectivo (F), así como su posible toxicidad en función de esta cuantificación. Estas trazas derivan del proceso de biodegradación de la aleación AZ31 al ser insertada in vivo como varilla intramedular. La respuesta local y la biocompatibilidad al insertar la aleación AZ31, con y sin recubrimiento de fluoruro de magnesio, han sido satisfactorias, ya que la aleación AZ31 ha sido capaz de mantener sus propiedades mecánicas y su resistencia a la corrosión el tiempo suficiente como para permitir la reducción de la fracturas en los animales experimentales. El gas producido en el proceso de biodegradación de la aleación AZ31 se intercambia y difunde a través de los tejidos circundantes, no alterando la formación ni la morfología del callo óseo.Peer reviewedUniversidad Complutense de MadridCSIC - Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM)Escudero Rincón, María LorenzaGarcía Alonso, María CristinaConsejo Superior de Investigaciones Científicas [https://ror.org/02gfc7t72]2015info:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06http://hdl.handle.net/10261/126677reponame:DIGITAL.CSIC. Repositorio Institucional del CSICinstname:Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)EspañolSíinfo:eu-repo/semantics/openAccessoai:digital.csic.es:10261/1266772026-05-22T06:33:51Z
dc.title.none.fl_str_mv Biomateriales metálicos endoprotésicos: Biocompatibilidad y Biodegradación
title Biomateriales metálicos endoprotésicos: Biocompatibilidad y Biodegradación
spellingShingle Biomateriales metálicos endoprotésicos: Biocompatibilidad y Biodegradación
García Bodelón, Óscar
Biomateriales
Endoprotésicos
Biocompatibilidad
Biodegradación
Propiedades físicas
Propiedades mecánicas
Mg pulvimetalúrgico
Aleación AZ31
title_short Biomateriales metálicos endoprotésicos: Biocompatibilidad y Biodegradación
title_full Biomateriales metálicos endoprotésicos: Biocompatibilidad y Biodegradación
title_fullStr Biomateriales metálicos endoprotésicos: Biocompatibilidad y Biodegradación
title_full_unstemmed Biomateriales metálicos endoprotésicos: Biocompatibilidad y Biodegradación
title_sort Biomateriales metálicos endoprotésicos: Biocompatibilidad y Biodegradación
dc.creator.none.fl_str_mv García Bodelón, Óscar
author García Bodelón, Óscar
author_facet García Bodelón, Óscar
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Escudero Rincón, María Lorenza
García Alonso, María Cristina
Consejo Superior de Investigaciones Científicas [https://ror.org/02gfc7t72]
dc.subject.none.fl_str_mv Biomateriales
Endoprotésicos
Biocompatibilidad
Biodegradación
Propiedades físicas
Propiedades mecánicas
Mg pulvimetalúrgico
Aleación AZ31
topic Biomateriales
Endoprotésicos
Biocompatibilidad
Biodegradación
Propiedades físicas
Propiedades mecánicas
Mg pulvimetalúrgico
Aleación AZ31
description Los materiales de osteosíntesis temporales biodegradables deben mantener sus características mecánicas hasta que el cuerpo repare el daño producido. Después deben degradarse y reabsorberse de forma paulatina sin producir efectos adversos, ni locales ni sistémicos, en el organismo. Así se evita una nueva intervención quirúrgica para retirar el material de osteosíntesis. En este contexto, el objetivo de este trabajo de investigación ha consistido en estudiar biomateriales metálicos endoprótesiscos de base magnesio. La evaluación de las propiedades físicas y mecánicas y el control de la velocidad de degradación ha sido el objeto de los primeros estudios de este trabajo que se realizaron in vitro. Para ello se ensayaron diferentes materiales: Mg colado, Mg pulvimetalúrgico y la aleación AZ31, tanto en estado de recepción como modificados mediante un tratamiento en ácido fluorhídrico, que genera un recubrimiento de fluoruro de magnesio. También se ha comprobado la biocompatibilidad de dichos materiales en cultivos celulares. Tras estos estudios se ha confirmado que la aleación AZ31 muestra unas propiedades mecánicas adecuadas para la osteosíntesis de huesos, además de un excelente comportamiento frente a la corrosión y compatibilidad en cultivo con líneas celulares de pre-osteoblastos y fibroblastos cuando presenta el recubrimiento de fluoruro de magnesio sobre su superficie. El material seleccionado en base a la caracterización in vitro fue la aleación AZ31, por ser el material con mejores propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión en medios fisiológicos. Con este material se realizaron los posteriores ensayos in vivo. La aleación AZ31 ha sido ensayada como varilla intramedular en fémures de ratas Wistar. La experimentación in vivo se llevó a cabo según un diseño experimental donde los parámetros de estudio fueron los siguientes: el tiempo de permanencia de la varilla (de 0 a 13 meses), la presencia o no de fractura ósea y que la aleación AZ31 no presentase recubrimiento o tuviese una capa de fluoruro de magnesio. Se ha llevado a cabo el estudio de su biodegradación mediante tomografia y estudios histológicos e histomorfométricos. También se ha evaluado la respuesta sistémica, mediante el análisis de trazas metálicas acumuladas en distintos órganos (riñón, hígado, pulmones, bazo y cerebro), analizadas por ICP-MS (Mg, Al, Zn y Mn) y por electrodo selectivo (F), así como su posible toxicidad en función de esta cuantificación. Estas trazas derivan del proceso de biodegradación de la aleación AZ31 al ser insertada in vivo como varilla intramedular. La respuesta local y la biocompatibilidad al insertar la aleación AZ31, con y sin recubrimiento de fluoruro de magnesio, han sido satisfactorias, ya que la aleación AZ31 ha sido capaz de mantener sus propiedades mecánicas y su resistencia a la corrosión el tiempo suficiente como para permitir la reducción de la fracturas en los animales experimentales. El gas producido en el proceso de biodegradación de la aleación AZ31 se intercambia y difunde a través de los tejidos circundantes, no alterando la formación ni la morfología del callo óseo.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
format doctoralThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10261/126677
url http://hdl.handle.net/10261/126677
dc.language.none.fl_str_mv Español
language_invalid_str_mv Español
dc.relation.none.fl_str_mv Sí
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad Complutense de Madrid
CSIC - Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM)
publisher.none.fl_str_mv Universidad Complutense de Madrid
CSIC - Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:DIGITAL.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC
instname:Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
instname_str Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
reponame_str DIGITAL.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC
collection DIGITAL.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869403207424278528
score 15.812455

Similar Items