Biomaterial
Campus en que se desarrolla.
Universidad de Valle de México Campus Querétaro
Desarrollo de un biomaterial compuesto a base de hidroxiapatita obtenida por diferentes métodos de síntesis.
Investigadores Participantes.
Dr. Marco Antonio Zamora Antuñano.
Dr. Néstor Efrén Méndez Lozano.
Dr. Carlos Alberto González Gutiérrez
Impacto en las necesidades del Plan de Desarrollo 2018-2014
Impacto en las necesidades del Plan de Desarrollo 2018-2014:
Este proyecto tiene impacto en el Sector de Economía Social y Solidaria para el desarrollo de biomateriales mediante Vinculación interinstitucional entre Instituciones de Educación Superior y Empresas, y en el Sector Salud mediante la aplicación de procesos de desarrollo tecnológico e innovación en beneficio de la sociedad.
La UVM Campus Querétaro a través de sus Investigadores se está incorporando al campo de investigación en nuevos materiales para diferentes aplicaciones como las energías renovables, las tecnologías de la información y comunicación, la investigación en el sector salud, nuevos materiales y aplicaciones y sector nutrición.
Esto permitirá una mayor participación con Instituciones de Educación superior y Centros de Investigación del Estado de Querétaro, la región y el país, para integrar Redes Académicas de Colaboración e Investigación para el desarrollo de proyectos que permitan el impulso a las vocaciones científicas en los alumnos y el beneficiod e la sociedad en general. Así mismo se buscará incrementar el número de solicitudes de patentes y modelos de utilidad a nivel de la UVM en todos su Campus del país. Ya que si bien en lo últimos 3 años ha habido un incremento sustancial en éste campo, existe un rezago en relación a otros países como Brasil, China, Estados Unidos o los países de la Unión Europea y la OCDE.
Objetivo.
Desarrollar tecnologías que permitan la elaboración de nanoestructuras de HAp y de biomateriales con fases orgánico-inorgánico con porosidad controlada para su aplicación a mediano y corto plazo en diferentes áreas de la medicina.
Justificación.
El desarrollo de nuevas aplicaciones en materiales como la hidroxiapatita la cual es un compuesto mineral de alto interés para aplicaciones biomédicas debido a que representa casi el 90% del calcio corporal y el 80% del fosforo total. Su importancia en este tipo de aplicaciones se debe principalmente a su similitud, en cuanto a composición química, a la del componente inorgánico del hueso natural, además de que presenta una alta biocompatibilidad, resistencia a la compresión, resistencia a la corrosión, baja conductividad térmica, etc. Por otra parte, la hidroxiapatita es una de las únicas fases de fosfato de calcio que es químicamente estable a la temperatura y pH del cuerpo humano (37°C y 7 respectivamente).
La hidroxiapatita se considera como un material idóneo para ser utilizado como sustituto de hueso, ya que posee propiedades favorables como biocompatibilidad, bioactividad, osteointegración, osteoinducción y excelentes propiedades mecánicas.
Como la principal aplicación de la hidroxiapatia es como un material para trasplante óseo es muy importante que cumpla con las exigentes pruebas mecánicas ya que como material sustituto de hueso debe ser capaz de soportar esfuerzos de compresión y flexión conservando siempre su estabilidad. Por lo tanto, el proceso de síntesis de este material debe priorizar la mejora de dichas propiedades mecánicas por lo que es muy importante controlar los parámetros que puedan afectar sus propiedades finales.
Descripción.
Los biomateriales a base de hidroxiapatita (HAp) son estudiados frecuentemente debido a la respuesta favorable que presentan al ser utilizados para la sustitución de tejido óseo. Para que la HAp pueda ser utilizada como reemplazo de tejido óseo humano es importante que tenga una morfología, tamaño y composición química similar a la que muestra estando presente en dicho tejido, obteniendo así una mayor probabilidad de aceptación por parte del organismo receptor. Además, el material de reemplazo óseo debe poseer propiedades mecánicas similares al tejido duro, como elasticidad, resistencia a la compresión y flexibilidad; de esta forma el individuo que ha recibido un implante de este tipo, podrá llevar a cabo actividades cotidianas comunes. Paralelamente, el material de remplazo óseo debe ser lo suficientemente poroso para permitir que los fluidos y células encargadas de la regeneración del tejido óseo, puedan llevar a cabo su labor, permitiendo con ello el restablecimiento natural del hueso, y al mismo tiempo que se permita el paso de nutrientes necesarios para sus funciones biológicas. El presente trabajo describe la obtención de nanoestructuras de HAp con morfología controlada a través de diversos métodos de síntesis, las nanoestructuras obtenidas son sometidas a un proceso denominado gelcasting modificado con el cual se producirá una cerámica con porosidad controlada, misma que será utilizada para la elaboración posterior de un biomaterial compuesto al difundir una fase orgánica en el interior de la estructura cerámica porosa. Ambas fases generarán un biomaterial con propiedades mecánicas sinérgicas, con la elasticidad, flexibilidad y resistencia requeridas.
