Aplicaciones médicas del poliuretano: biocompatibilidad y resistencia

La versatilidad del poliuretano hace que se use ampliamente en aplicaciones médicas y farmacéuticas. Existen poliuretanos que son biodegradables e inocuos, y ofrecen excelentes prestaciones como durabilidad, flexibilidad y resistencia. Destaca también su positiva biocompatibilidad, su resistencia a la flexión y adaptación a diferentes tipos de aplicaciones. Además, a sus propiedades elastoméricas hay que sumar la dureza, la resistencia al desgarro y a la abrasión

 

Aplicaciones médicas del poliuretano: biocompatibilidad y resistencia

 

Evolución del poliuretano en dispositivos biomédicos

Las excelentes propiedades mecánicas del poliuretano impulsaron su uso en la biomedicina, aunque al principio no se estudió la respuesta biológica, por lo que los primeros dispositivos fallaron. Fue en 1958 que, con el desarrollo de una prótesis mamaria, los materiales poliuretánicos se utilizaron por primera vez en una aplicación biomédica. Además se comenzó a usar en válvulas y cámaras cardíacas y en injertos aórticos. 

Pero, al observarse que podía sufrir con la hidrólisis, se tuvo que investigar para que resurgiera el interés en el poliuretano para aplicaciones biomédicas. En 1967 se empleó la lycra por primera vez en dispositivos biomédicos. En 1971 se creó Avcothane-51, el primer poliuretano diseñado específicamente para usos médicos. Un año después se le sumó Biomer. En 1977 llegó Pellethane, el primer poliuretano termoplástico de grado médico; un año más tarde surgió Tecoflex para aplicaciones permanentes. 

A finales de los 70 se desarrollaron poliuretanos con una amplia gama de permeabilidades y actuación como barrera microbiana. Ya en los 90 se introdujeron nuevos materiales biomédicos y alternativas como Chronoflex, que derivaría en una nueva generación de materiales con iones plata para evitar infecciones. También a finales de los 90 se desarrolló la serie Elast-EonTM, con más bioestabilidad y flexibilidad. En 2008 se lanzó ChronoSil, pensado para aplicaciones permanentes. 

 

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Aplicaciones del poliuretano en dispositivos biomédicos

La versatilidad del poliuretano lo hace imprescindible en:

  • Cirugía cardiovascular: aislamiento en marcapasos, dispositivos de asistencia cardíaca, corazón artificial, injertos, membranas, catéteres, cálculos, balones, recubrimientos de stents...
  • Cirugía ortopédica y traumatología: sustitutos de hueso esponjoso, tejidos para reparación de cartílago, reconstrucción de ligamentos, corrección de defectos óseos, regeneración ósea, reemplazo de núcleo en disco intervertebral, tratamiento de fracturas compresivas de vértebras, reemplazo de meniscos. 
  • Cirugía reconstructiva: apósitos, adhesivos tisulares, implantes mamarios. 
  • Ginecología y obstetricia: condones y esponjas con anticonceptivos. 
  • Ingeniería de tejidos: piel artificial, prótesis de esófago, canales para regeneración de nervios. 
  • Terapia génica: vectores no virales.
  • Liberación controlada de agentes bioactivos: recubrimientos poliuretánicos funcionales. 
Aplicaciones en suministros médicos: encapsulado de membranas en filtros de hemodiálisis, oxigenadores y hemoconcentradores, recubrimiento de sondas y guantes.


Aplicaciones médicas del poliuretano: biocompatibilidad y resistencia

Equipos e instrumentos quirúrgicos de poliuretano

Por su hidrofobicidad, buena estabilidad y compatibilidad térmica y mecánica el poliuretano es muy empleado en biomateriales cardiovasculares, línea fija de sangre para hemodiálisis, catéteres venosos centrales, bolsas intravenosas, etc. Se ha trabajado para mejorar su biocompatibilidad con la sangre logrando un incremento de la proliferación celular y de la viabilidad, así como la disminución de infecciones bacterianas. 

La ventaja de los distintos poliuretanos desarrollados es que no necesitan plastificantes adicionales. Los hay con una amplia variedad estructural, y tienen buen rendimiento a baja temperatura. Son esterilizables, permiten el tratamiento de radiación de alta frecuencia, tienen resistencia y tenacidad, son biodegradables, exhiben el menor grado de trombogenicidad y no resultan tóxicos.

 

El poliuretano dentro del organismo

También se usa el poliuretano para aplicaciones temporales (dispositivos para cierres de heridas, sistemas de liberación de fármacos, andamios en ingeniería de tejidos) así como permanentes (implantes ortopédicos con función de hueso o de prótesis vasculares y aplicaciones con silicona para corregir defectos o deformaciones, además de elementos de fijación donde se encuentran los cementos óseos).

 

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