Introducción y presentación de los biomateriales: Enlaces y sus características
Introducción y presentación de biomateriales:
Los bonos y sus características
- Introducción a los biomateriales :
La odontología representa una disciplina ejemplar en el uso clínico de biomateriales. Por lo tanto, el profesional se ve obligado a utilizar diferentes tipos de materiales independientemente del tipo de atención a realizar. Por tanto, es necesario conocer los materiales utilizados por varias razones: en primer lugar, para elegir el material más adecuado a la situación clínica; luego, saber identificar y manejar posibles reacciones secundarias a los materiales dentales; Por último, tome las precauciones necesarias con antelación para evitar este tipo de inconvenientes.
- Historia:
Una primera generación de biomateriales incluyó, hasta mediados del siglo XX, metales y aleaciones resistentes a la corrosión utilizados en cirugía dental y, posteriormente, en cirugía ortopédica.
Los tejidos o tejidos de poliéster se utilizaron después de 1950 como materiales para prótesis vasculares. Todos estos materiales comparten la característica común de no haber sido producidos específicamente para aplicaciones biomédicas.
De forma secundaria se han explotado las propiedades de resistencia a la corrosión, a las tensiones mecánicas y al desgaste, así como su inercia relativa con respecto a los tejidos vivos.
- Los diferentes materiales
La mayoría de los materiales que se utilizan hoy en día provienen del trabajo de laboratorios biológicos.
Hay cinco categorías principales de biomateriales:
· Materiales de origen natural.
· Materiales metálicos y aleaciones.
· Cerámica.
· Polímeros sintéticos.
Los materiales utilizados en odontología son numerosos, algunos de ellos son utilizados únicamente por los dentistas, otros únicamente por los técnicos de laboratorio.
- Definición de un biomaterial :
Según la definición del Consenso de Chester (1991), “los biomateriales son materiales destinados a estar en contacto con tejidos vivos y/o fluidos biológicos para evaluar, tratar, modificar la forma o reemplazar cualquier tejido, órgano o función del cuerpo”.
- Clasificación de los biomateriales
Los biomateriales se clasifican en clase I, IIa, IIb y III, en función de la duración y la naturaleza del contacto, así como del origen químico del biomaterial. En función de esta clasificación, los biomateriales no tendrán que pasar por los mismos ensayos: los biomateriales dentales se clasifican en clase IIa. Por tanto, los biomateriales dentales deben someterse a las siguientes pruebas: genotoxicidad, citotoxicidad, sensibilización e implantación.
- Estudio de materiales:
La ciencia de los biomateriales puede definirse como “el estudio y la comprensión de los materiales en el contexto de sus interacciones con los sistemas vivos”.
6-1 Composición de la materia:
La naturaleza nos ofrece sustancias por miles, a estas sustancias naturales, el hombre añade cada año cientos de sustancias nuevas, preparadas en laboratorios.
- El átomo:
Un átomo está compuesto por un núcleo (protones + neutrones) alrededor del cual gravitan los electrones (nube electrónica). Es de esta nube electrónica que se libera la energía química o física.
- La molécula:
Por naturaleza, los átomos son eléctricamente neutros. Sin embargo, en la periferia de la nube de electrones de la mayoría de los átomos, todavía hay algunas fuerzas disponibles que hacen que los electrones en las capas más externas “cohabiten” con sus contrapartes en otros átomos. Dos o más átomos, al unirse de esta manera, formarán moléculas , constituyendo, en un número infinito de combinaciones, todos los cuerpos de la materia.
Por ejemplo: dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno forman una molécula de agua (H2O).
c- El objeto o material: las moléculas unidas entre sí forman un objeto con estructura cristalina o amorfa.
6.2 Los diferentes estados de la materia:
Cualquier sustancia puede existir en tres estados físicos distintos: sólido, líquido y gas. Del primer al tercer estado, la distancia interatómica, la movilidad y la agitación de los átomos aumentan.
El sólido es duro y no se deforma. Por el contrario, un líquido y un gas se deforman, toman la forma del recipiente en que están colocados; El sólido, colocado regularmente, forma cristales. En un cristal hay pues un orden.
6.3 Clasificación de materiales :
La clasificación actual se basa en la estructura atómica de los materiales y sólo considera dos estados principales:
1) Estado amorfo:
En el estado desordenado, los átomos o moléculas que constituyen la materia están dispuestos de forma completamente aleatoria. A esta categoría pertenecen los gases y líquidos de la antigua clasificación, así como los sólidos “amorfos” como los vidrios o ciertos polímeros, que sólo se consideran líquidos de muy alta viscosidad. Los átomos están dispuestos de forma irregular y no se pueden construir allí redes de larga distancia.
2) Estado cristalino:
Por el contrario, en el estado ordenado o cristalino, los elementos constituyentes (átomos, iones, moléculas) se distribuyen regularmente en las tres direcciones del espacio. A estos materiales a veces se les denomina “sólidos verdaderos”.
El orden tridimensional se manifiesta entonces mediante un aspecto geométrico, organizado en caras planas que se cruzan a lo largo de aristas vivas y forman ángulos bien definidos entre ellas.
En el límite entre los estados desordenados y ordenados hay una serie de estructuras parcialmente ordenadas, en las que el orden existe solo a lo largo de una o dos direcciones en el espacio. Se les dio el nombre de semicristales o cristales líquidos. En esta categoría particular se encuentran ciertas soluciones poliméricas y jabones.
7. Conexiones y sus características:
Como la materia está formada de átomos, esto implica que los átomos tienen un poder de combinación, este modo de combinación condiciona las propiedades de la materia. Entonces necesitas conocer los diferentes tipos de conexiones:
7-1 Enlaces interatómicos:
- Enlace iónico: Su principio se basa en una atracción entre partículas con diferente carga: une iones de carga eléctrica opuesta (1 anión/1 catión).
Esta conexión no está dirigida en el espacio. Además, como las capas de valencia de los iones están saturadas, no hay electrones libres. Por lo tanto, los materiales iónicos no son buenos conductores térmicos ni eléctricos.
2. enlace covalente: enlace por “par de electrones” es decir que los 2 átomos tienen 2 electrones en común, los materiales covalentes no tienen electrones libres, por lo tanto son malos conductores de la corriente así como del calor. Este tipo de enlace dirigido espacialmente ocurre entre átomos de metal. Exp. Cl2.
Hablamos de enlace homopolar si los átomos son de la misma naturaleza, y de enlace heteropolar si son de diferente naturaleza.
3. Enlace metálico: Se trata de átomos que tienen un número bajo de electrones en la capa exterior, situación que se presenta en el caso de los metales. Estos electrones están débilmente unidos al núcleo y pueden ser arrancados fácilmente.
Las nubes de electrones que rodean cada núcleo se interpenetran y los electrones más externos son compartidos por todos los átomos, de modo que ya no pueden asociarse a uno solo. Forman un gas electrónico alrededor de los átomos, que se convierten en iones metálicos.
Este sistema colectivista de compartir electrones explica las propiedades de conducción eléctrica y térmica de los metales.
7-2 Enlaces intermoleculares:
1. Enlace de hidrógeno: el átomo de hidrógeno tiene un solo electrón, este átomo se caracteriza por un campo eléctrico positivo alrededor del núcleo y negativo a nivel del electrón. Esta disposición permite que el átomo se una a 2 átomos a la vez, entre los cuales establece un puente, formándose así lo que se llama enlace de hidrógeno. Este tipo de enlace se encuentra en muchas moléculas orgánicas (madera y polímeros).
2- Enlace molecular o de van der Waals:
Este enlace, siempre de tipo electrostático, es más débil que el enlace de hidrógeno. Se produce por la aparición de momentos dipolares y se establece entre moléculas eléctricamente asimétricas, de forma permanente u ocasional, dependiendo del movimiento de los electrones alrededor de su núcleo.
Introducción y presentación de los biomateriales: Enlaces y sus características
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