Hierro biodegradable y hierro poroso: propiedades mecánicas, comportamiento de degradación, rutas de fabricación y aplicaciones biomédicas
Autores: Salama, Mariana; Vaz, Maria Fátima; Colaço, Rogério; Santos, Catarina; Carmezim, Maria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Hierro biodegradable y hierro poroso: propiedades mecánicas, comportamiento de degradación, rutas de fabricación y aplicaciones biomédicas
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Metales biodegradables
Dispositivos biomédicos temporales
Hierro
Fabricación aditiva
Estructuras porosas
Propiedades mecánicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Los metales biodegradables han sido estudiados extensamente debido a su posible uso como dispositivos biomédicos temporales en aplicaciones que no soportan carga. Se requiere que estos tipos de implantes funcionen durante el período de curación y que se degraden después de que el tejido se haya curado. Es necesario un equilibrio entre las propiedades mecánicas requeridas en la etapa inicial de la implantación y la tasa de degradación. El uso de implantes biodegradables temporales evita una segunda cirugía para la extracción del dispositivo, lo que aporta grandes beneficios a los pacientes y evita altos costos sociales. Entre los metales biodegradables, el hierro ha recibido una atención creciente en los últimos años, especialmente con la incorporación de procesos de fabricación aditiva para obtener geometrías personalizadas de estructuras porosas, que dan lugar a tasas de corrosión más altas. Al imitar la porosidad jerárquica del hueso natural, las propiedades mecánicas de las estructuras obtenidas tienden a igualar las del hueso humano. Este artículo de revisión presenta algunos de los trabajos más importantes en el campo del hierro y el hierro poroso. Se abordan las técnicas de fabricación para el hierro poroso, incluyendo métodos convencionales y nuevos, destacando las oportunidades inigualables que ofrece la fabricación aditiva. Se realiza una comparación entre los varios métodos. También se revisan los efectos del diseño y los elementos de aleación en las propiedades mecánicas. Se analizan las aleaciones de hierro con propiedades antibacterianas, así como el comportamiento de biodegradación y biocompatibilidad del hierro. Aunque es necesario realizar más investigaciones in vivo, el hierro está presentando resultados satisfactorios para futuras aplicaciones biomédicas, como andamios ortopédicos temporales y stents coronarios.
Descripción
Los metales biodegradables han sido estudiados extensamente debido a su posible uso como dispositivos biomédicos temporales en aplicaciones que no soportan carga. Se requiere que estos tipos de implantes funcionen durante el período de curación y que se degraden después de que el tejido se haya curado. Es necesario un equilibrio entre las propiedades mecánicas requeridas en la etapa inicial de la implantación y la tasa de degradación. El uso de implantes biodegradables temporales evita una segunda cirugía para la extracción del dispositivo, lo que aporta grandes beneficios a los pacientes y evita altos costos sociales. Entre los metales biodegradables, el hierro ha recibido una atención creciente en los últimos años, especialmente con la incorporación de procesos de fabricación aditiva para obtener geometrías personalizadas de estructuras porosas, que dan lugar a tasas de corrosión más altas. Al imitar la porosidad jerárquica del hueso natural, las propiedades mecánicas de las estructuras obtenidas tienden a igualar las del hueso humano. Este artículo de revisión presenta algunos de los trabajos más importantes en el campo del hierro y el hierro poroso. Se abordan las técnicas de fabricación para el hierro poroso, incluyendo métodos convencionales y nuevos, destacando las oportunidades inigualables que ofrece la fabricación aditiva. Se realiza una comparación entre los varios métodos. También se revisan los efectos del diseño y los elementos de aleación en las propiedades mecánicas. Se analizan las aleaciones de hierro con propiedades antibacterianas, así como el comportamiento de biodegradación y biocompatibilidad del hierro. Aunque es necesario realizar más investigaciones in vivo, el hierro está presentando resultados satisfactorios para futuras aplicaciones biomédicas, como andamios ortopédicos temporales y stents coronarios.