¿Qué son los metales biomédicos?

Los materiales metálicos biomédicos son metales o aleaciones utilizados para diagnosticar, tratar, reparar o sustituir tejidos enfermos de un organismo con el fin de mejorar o restablecer su función, lo que se utiliza para la reparación y sustitución de tejidos duros como huesos y dientes, para la reparación de tejidos cardiovasculares y blandos, y para la fabricación de órganos artificiales.

Con el aumento de la demanda en el mercado farmacéutico mundial, los materiales metálicos biomédicos se han utilizado ampliamente. Los materiales metálicos biomédicos son metales o aleaciones utilizados como materiales biomédicos, que tienen una gran resistencia mecánica y propiedades antifatiga y son los materiales para implantes portantes más utilizados. A los materiales metálicos biomédicos se les suele exigir que puedan servir en el entorno humano durante mucho tiempo, lo que requiere no sólo buenas propiedades mecánicas y físicas, sino también una excelente resistencia a la corrosión, biocompatibilidad y un buen rendimiento de procesamiento y conformado.

Tántalo

El tántalo puro es un metal refractario con una estructura cúbica de núcleo sólido. Tiene una fuerte actividad química y está recubierto de una película pasivada en un entorno fisiológico. Las propiedades químicas de la película son muy estables, lo que hace que el tántalo sea resistente a la corrosión fisiológica y biocompatible. El tántalo puede implantarse en el hueso para formar la unión ósea con el hueso nuevo circundante, y el músculo y otros tejidos del tejido blando implantado pueden adherirse a la varilla de tántalo y crecer con normalidad, sin estimulación ni efectos tóxicos y secundarios en el cuerpo humano. El tántalo puede utilizarse para fabricar placas óseas, tornillos óseos, raíces de implantes y suturas quirúrgicas. La malla de tantalio puede utilizarse para reparar defectos musculares, y el alambre y la lámina de tantalio pueden emplearse para suturar y reparar nervios, tendones y vasos sanguíneos dañados. La electronegatividad superficial única del tántalo metálico hace que tenga una excelente capacidad antitrombótica, que se aplica en el stent endovascular y el corazón artificial. Además, el tántalo puede utilizarse en dispositivos electrónicos implantables, y sus isótopos pueden emplearse en radioterapia.

Niobio

El niobio puro es un metal refractario con un punto de fusión de 2467 ℃ y una estructura cúbica centrada en el cuerpo. El niobio tiene una excelente estabilidad química y resistencia a la corrosión, un buen rendimiento de procesamiento y una buena biocompatibilidad con el tejido biológico. Su ámbito de aplicación es similar al del tantalio médico, que puede utilizarse para fabricar clavos intramedulares. Sin embargo, el niobio se ha visto restringido en las aplicaciones médicas debido a su procedencia y a razones económicas.

Circonio

El punto de fusión del circonio es de 1952 ℃. Bajo la temperatura normal, el circonio puro es de estructura cúbica densa, pero se traducirá en la estructura cúbica centrada en el cuerpo en el 862 ℃. Las propiedades químicas del circonio son similares a las del titanio, y es fácil reaccionar con oxígeno, hidrógeno y otros gases a alta temperatura para formar una película pasivada. El circonio tiene buena resistencia a la corrosión, rendimiento de procesamiento y biocompatibilidad, y puede procesarse en diversas placas de circonio, cinturones de circonio y alambres de circonio. En la aplicación clínica, el circonio médico de alta pureza puede utilizarse con el titanio médico puro, pero su aplicación en la práctica clínica es limitada debido a su elevado precio.