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POTENCIAL DEL USO DE RESIDUOS DE BIOMATERIAL. PROF. RAMÓN TOLOSA, LIC. NESTOR RUIZ MIM - ING. MECÁNICA - ULA. Material no viable utilizado en un dispositivo médico, destinado a interactuar con los sistemas biológicos.
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POTENCIAL DEL USO DE RESIDUOS DE BIOMATERIAL PROF. RAMÓN TOLOSA, LIC. NESTOR RUIZ MIM - ING. MECÁNICA - ULA
Material no viable utilizado en un dispositivo médico, destinado a interactuar con los sistemas biológicos. • Material destinado a interactuar con los sistemas biológicos para evaluar, tratar, aumentar o reemplazar cualquier tejido, órgano o función del cuerpo. • Material sintético, natural o natural modificado, destinado a estar en contacto e interactuar con el sistema biológico. • Cualquier sustancia (que no sea una droga), sintética o natural, que puede ser utilizada como un sistema o parte de un sistema que trata, aumenta, o reemplaza cualquier tejido, órgano o función del cuerpo. • Materiales sólidos que se producen y son hechos por los organismos vivos, tales como la quitina, fibrina o hueso. Williams D.F. ,1999, TheWilliams Dictionary of Biomaterials.
Tipos de biomateriales Mata Alvaro. 2009. Curso de Biomateriales, ULA Mérida.
Clasificación ingenieril Teoh Swee H. 2004, Engineering Materials for Biomedical Applications.
Aplicaciones en el ser humano María Vallet Regí, Universidad Complutense de Madrid. https://www.serina.es/empresas/aecientificos/documentos/Biomateriales.pdf
Tecnologías de fabricaciónBiomateriales metálicos • Fundición • Mecanizado • Electroerosión y CAD/CAM • Forja isotérmica • Conformado por superplásticidad • Unión por difusión • Metalurgia de polvos (P/M) • Moldeo por inyección de metal • Soldadura láser • Soldadura • Tratamiento térmico Oshida Y. 2007, Bioscience and Bioengineering of Titanium Materials.
La P/M vs. otros procesos Residuos metálicos (Virutas) Ejmp. CITEC-ULA Molienda mecánica Reciclado de biomaterial Ti-Al-V ; 316L
Uso de biomaterial Ti-6Al-4V Caso CITEC-ULA Fabricación Mecanizado Implantes de columna Posibilidad y/o necesidad de Reciclar Virutas = Residuos
Biomaterial reutilizable • Aleación metálica Usos futuros posibles Reciclaje de virutas de Ti-6Al-4V Virutas Ti-6Al-4V Lic. Ruiz N. Tesis MIM Preparación por Anodizado Mezclas de virutas Al + Ti6Al4V Br. Castillo J. Proy.G.IngMec. Molienda mecánica
¿ Qué es el anodizado ? Consiste en la oxidación controlada de la superficie del material base para formar capas de óxido sobre este. En el caso del titanio se pueden conseguir capas que pueden ir, según sea la técnica de anodizado, desde 200 Amstrongs hasta 20 micras. 1mm = 1000 micras 1micra = 10.000 amstrongs Definicion Esquema de celda Variables Ejmp. gráficos de aplicaciones Representación esquemática tanque para anodizado • Tipos: • Anodizado en medio ácido • Anodizado en medio básico • Variables involucradas: • Tiempo de electrólisis • Temperatura de la solución • Concentración • Agitación • Tipo de aleación
Implantes dentales de Ti Amalgama AgSnCuZn Prótesis de cadera de Ti Espuma de Ti para Implante óseo Biomateriales metálicos por P/M
¿ Por qué Anodizar Titanio? 1.- Propuesta tecnológica eficaz y poco costosa 2.- Excelente dureza superficial (favorece la molienda) 3.- Induce bajo coeficiente de roce 4.- Elevado grado de resistencia a la corrosión 5.- Aumenta la biocompatibilidad del material base 6.- Promueve bioactividad 7.- Favorece la osteointegración Otros reportes científicos (títulos o conclusiones específicas, citas bibiogrf)
Investigaciones • Gil F.; Endurecimiento Superficial Mediante Tratamiento Térmicos y Anodizado de la Aleación Ti6Al4V para implantes quirúrgicos; Biomecánica ; 1994, vol. 2 (2), 51-53. • Leyens, Christoph; Peters, Manfred; Titanium and TitaniumAlloys, Fundamental and applicationes; 2003, Wiley-VCH. • Liu, Xuanyong; Chu, Paul K.; Ding, Chuanxian; Surface Modification of Titanium, Titanium Alloys, and Related Materials for Biomedical Applications; Materials Science and Engineering; 2004, vol. 47, 49–121. • Zardiackas D., Kraay J., Matthew and Freese L. Howard; Titanium, Niobium, Zirconium and Tantalum for Medical and Surgical Applications; 2005, versiónpdf; Pag. 35. • Gómes R., Javier E; Forero G., Luis E.; Escobar R. Patricia; Valdivieso Q. Wilfredo; Estudio de Citotoxicidad y Adhesión de CélulasHumanas de Osteosarcoma en Ti6Al4V SuperficialmenteModificado; Scientia Et Technica; 2007, septiembre, vol. XIII, numero 036, pp. 85-89 . • Ortega S. Johanna; Estupiñan A. Hugo; Peña B. Dario Y.; Vasquez Q. Custodio; Correlación Experimental entre la Resistencia a la Corrosión de Ti6Al4V en Solución Ringer Anodizada en H2SO4 y los Parámetros de Tiempo y VoltajeElectrolítico; Scientia Et Technica; 2007, septiembre, vol. XIII, numero 036, pp. 227-232 .
Biomaterials Medicina Ingenieria Biologia Quimica Naturaleza Fisica Materials BIO Ciencia de Materiales Bioquimica Biomecanica Enfermedades Disenyo Tecnologia Biomimetismo Interdisciplinario!!! Mata Alvaro. Curso de Biomateriales, ULA Mérida 2009.