Propiedades Mecánicas y Evaluación Funcional de Cementos Óseos de PMMA Modificados con Carbono Vitreoso
Autores: Karpinski, Robert; Szabelski, Jakub
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Propiedades Mecánicas y Evaluación Funcional de Cementos Óseos de PMMA Modificados con Carbono Vitreoso
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Polimetilmetacrilato
Cementos óseos
Propiedades mecánicas
Partículas de carbono vítreo
Interacciones biológicas
Calor de polimerización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los cementos óseos a base de poli(metacrilato de metilo) (PMMA) se utilizan ampliamente en cirugía ortopédica, sin embargo, su fragilidad inherente, falta de bioactividad y polimerización exotérmica siguen siendo limitaciones críticas. Estrategias recientes se han centrado en modificar el PMMA con aditivos funcionales para mejorar no solo el rendimiento mecánico, sino también el comportamiento térmico y las interacciones biológicas. Este estudio investiga las propiedades mecánicas de dos cementos comerciales de PMMA: Palamed (sin antibióticos) y Refobacin Plus G (cargado de gentamicina), reforzados con partículas de carbono vítreo (GC) de dos tamaños de grano diferentes (0.4-1.2 um y 20-50 um) y diversas concentraciones. Los resultados demuestran que las partículas gruesas de GC (20-50 um) redujeron significativamente la resistencia a la compresión, particularmente en el cemento cargado de antibióticos. En contraste, la incorporación de partículas finas de GC (0.4-1.2 um) no perjudicó notablemente el rendimiento mecánico en Palamed, sugiriendo una mejor compatibilidad con la matriz de PMMA. Además de la mejora mecánica, la estabilidad estructural y química del carbono vítreo puede contribuir a una mejor respuesta biológica y a una reducción del calor de polimerización. Estos hallazgos destacan el potencial del carbono vítreo como un aditivo funcional para el diseño de biomateriales a base de PMMA que combinan propiedades mecánicas mejoradas con características favorables para la integración a largo plazo de implantes.
Descripción
Los cementos óseos a base de poli(metacrilato de metilo) (PMMA) se utilizan ampliamente en cirugía ortopédica, sin embargo, su fragilidad inherente, falta de bioactividad y polimerización exotérmica siguen siendo limitaciones críticas. Estrategias recientes se han centrado en modificar el PMMA con aditivos funcionales para mejorar no solo el rendimiento mecánico, sino también el comportamiento térmico y las interacciones biológicas. Este estudio investiga las propiedades mecánicas de dos cementos comerciales de PMMA: Palamed (sin antibióticos) y Refobacin Plus G (cargado de gentamicina), reforzados con partículas de carbono vítreo (GC) de dos tamaños de grano diferentes (0.4-1.2 um y 20-50 um) y diversas concentraciones. Los resultados demuestran que las partículas gruesas de GC (20-50 um) redujeron significativamente la resistencia a la compresión, particularmente en el cemento cargado de antibióticos. En contraste, la incorporación de partículas finas de GC (0.4-1.2 um) no perjudicó notablemente el rendimiento mecánico en Palamed, sugiriendo una mejor compatibilidad con la matriz de PMMA. Además de la mejora mecánica, la estabilidad estructural y química del carbono vítreo puede contribuir a una mejor respuesta biológica y a una reducción del calor de polimerización. Estos hallazgos destacan el potencial del carbono vítreo como un aditivo funcional para el diseño de biomateriales a base de PMMA que combinan propiedades mecánicas mejoradas con características favorables para la integración a largo plazo de implantes.