Biomateriales para implantes intraóseos: contribución y desafío en el área biomédica

Abstract

Los biomateriales son aquellos materiales diseñados para ser implantados o incorporados dentro del sistema vivo con el fin de sustituir o regenerar tejidos y sus funciones. Williams los define como aquellos materiales utilizados en dispositivos de uso biomédico diseñados para interactuar con los sistemas biológicos. Clásicamente los biomateriales se dividen en cuatro grupos: polímeros, metales, cerámicos y naturales. Cuando se combinan dos materiales diferentes se obtiene un material compuesto, representando una quinta clase de biomaterial. Particularmente para el área odontológica y ortopédica, la utilización de implantes metálicos y de sustitutos óseos en cirugía reconstructiva, ocupa un papel importante en la terapéutica moderna. La ingeniería tisular es un área de investigación científica biomédica que combina los principios de la biología celular, la ingeniería, la bioquímica, la biología molecular y el estudio de los biomateriales. En tal sentido, está focalizada en el desarrollo de nuevos procedimientos con el fin reparar, reemplazar, mantener u optimizar el funcionamiento de órganos o tejidos lesionados. En los últimos 30 años, un amplio número de biomateriales se han propuesto como andamios ideales para el crecimiento celular, pero muy pocos han demostrado eficacia desde el punto de vista clínico. Los biomateriales deben ser biocompatibles, idealmente osteoinductivos, osteoconductivos, ostopromotores, porosos y mecánicamente compatibles con el hueso receptor para cumplir con el rol deseado en la ingeniería tisular ósea. Estos materiales proveen sitios de anclaje celular, estabilidad mecánica y actúan como guía estructural, ofreciendo la interfase para responder a los cambios fisiológicos y biológicos, como así también para remodelar la matriz que le permita integrarse con el tejido receptor. La evaluación objetiva de las propiedades de los diferentes biomateriales y los factores locales y sistémicos que influyen en la reparación ósea en general y en la interfase tejido óseo-implante, son de especial interés para definir el éxito clínico de un implante. En este sentido, en el Laboratorio de Biomateriales de la Cátedra de Anatomía Patológica de la Facultad de Odontología de la Universidad de Buenos Aires, desde hace varios años estamos avocados al estudio e investigación de las propiedades y efectos biológicos de los biomateriales utilizados para implantes dentales y sustitutos óseos, con especial énfasis en aquellos de tipo metálicos y cerámicos. Se han desarrollado modelos experimentales centralizados en el estudio del comportamiento del tejido óseo ante variables locales y sistémicas. Debido a que los biomateriales restauran funciones de los tejidos vivos y órganos en el cuerpo, es esencial evaluar y comprender las propiedades, funciones y estructuras de los tejidos y su interacción con los materiales de implante. De esta manera, en el Laboratorio de Biomateriales se realizan diferentes estudios que permiten definir y comprender en forma objetiva esas relaciones y las respuestas biológicas existentes entre el biomaterial y su bioentorno.