•Notícia
Compartir
Nous aliatges de titani per a pròtesis òssies
Un equip de la UPC, en col·laboració amb la Universitat Politècnica de València i l’empresa AMES dissenyen nous aliatges de titani per a reconstruccions òssies.
21/06/2010
Investigadors de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), en col·laboració amb l'Institut de Tecnologia de Materials de la Universitat Politècnica de València (UPV) i l'empresa AMES -líder europea en materials sinteritzadors- estan desenvolupant nous aliatges de titani per a reconstruccions òssies.
Fins ara, els investigadors han comprovat l'efectivitat d'aquests nous materials en estudis in vitro, amb uns resultats altament satisfactoris. Els nous materials amb els quals treballa l’equip de recerca permetran reduir el cost d'aquestes pròtesis, mantenint en tot moment les seves prestacions.
En concret, la recerca s'ha centrat en noves pròtesis fabricades a partir de partícules de titani i processades mitjançant el procés pulvimetal·lúrgic. El titani és un material que destaca per les seves excel·lents propietats biològiques, físiques i mecàniques. Les proves biològiques s'estan portant a terme als laboratoris del Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal·lúrgica de la Universitat Politècnica de Catalunya.
Segons apunten els investigadors de la UPV, un dels problemes actuals més importants en la Cirurgia Ortopèdica i Traumatològica és la substitució de l'estructura òssia: “En el cas del titani, tot i que és àmpliament utilitzat en el camp de la biomedicina per la seva excel·lent biocompatibilitat, la seva rigidesa resulta elevada comparada amb la de l'os cortical humà, el que comporta problemes de debilitament ossi”.
Així, els investigadors de la UPV han desenvolupat ja estructures poroses de titani que permeten reduir aquesta rigidesa per adaptar-la a la de la zona de l'os a substituir i, al mateix temps, ajuden a la integració òssia a proporcionar la porositat adequada pel creixement de les cèl·lules òssies (osteoblasts). Tot això mitjançant el que es coneix com tècnica dels espaiadors, que consisteix en la utilització d'una barreja de partícules de titani i altre material de sacrifici (l'espaiador), que posteriorment s'eliminarà durant el tractament tèrmic de sinterització, amb el qual s'obtenen les propietats finals de la peça.
“Hem obtingut per via pulvimetal·lúrgica, materials porosos d'aliatge de titani optimitzant el procés de fabricació, amb la finalitat de garantir un mètode que aporti materials amb rigidesa i resistència mecànica adequats per al seu ús com a implant femoral. Els resultats obtinguts en les proves 'in vitro' han estat més que satisfactoris”, explica Vicente Amigó, investigador de l’ITM.
Respecte a les propietats mecàniques exigides a un material implantat en el cos humà, els investigadors de la UPC i la UPV assenyalen que, a més de la resistència necessària per suportar les càrregues a les quals es veurà sotmès l'implant, és necessari estimular els osteoblasts mitjançant la transmissió eficient d'esforços en la intercara entre l'implant i l'os, amb la finalitat de regenerar un os sa i fort. Això s'aconsegueix específicament amb el desenvolupament de la porositat amb la grandària i connectivitat adequades per afavorir el desenvolupament d'aquestes cèl·lules.
Els investigadors de la UPC, l’ITM i AMES han presentat els últims resultats d'aquest projecte en el marc del III Congrés Nacional de Pulvimetal·lúrgia, que se celebra a l'Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials de la UPV.
Fins ara, els investigadors han comprovat l'efectivitat d'aquests nous materials en estudis in vitro, amb uns resultats altament satisfactoris. Els nous materials amb els quals treballa l’equip de recerca permetran reduir el cost d'aquestes pròtesis, mantenint en tot moment les seves prestacions.
En concret, la recerca s'ha centrat en noves pròtesis fabricades a partir de partícules de titani i processades mitjançant el procés pulvimetal·lúrgic. El titani és un material que destaca per les seves excel·lents propietats biològiques, físiques i mecàniques. Les proves biològiques s'estan portant a terme als laboratoris del Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal·lúrgica de la Universitat Politècnica de Catalunya.
Segons apunten els investigadors de la UPV, un dels problemes actuals més importants en la Cirurgia Ortopèdica i Traumatològica és la substitució de l'estructura òssia: “En el cas del titani, tot i que és àmpliament utilitzat en el camp de la biomedicina per la seva excel·lent biocompatibilitat, la seva rigidesa resulta elevada comparada amb la de l'os cortical humà, el que comporta problemes de debilitament ossi”.
Així, els investigadors de la UPV han desenvolupat ja estructures poroses de titani que permeten reduir aquesta rigidesa per adaptar-la a la de la zona de l'os a substituir i, al mateix temps, ajuden a la integració òssia a proporcionar la porositat adequada pel creixement de les cèl·lules òssies (osteoblasts). Tot això mitjançant el que es coneix com tècnica dels espaiadors, que consisteix en la utilització d'una barreja de partícules de titani i altre material de sacrifici (l'espaiador), que posteriorment s'eliminarà durant el tractament tèrmic de sinterització, amb el qual s'obtenen les propietats finals de la peça.
“Hem obtingut per via pulvimetal·lúrgica, materials porosos d'aliatge de titani optimitzant el procés de fabricació, amb la finalitat de garantir un mètode que aporti materials amb rigidesa i resistència mecànica adequats per al seu ús com a implant femoral. Els resultats obtinguts en les proves 'in vitro' han estat més que satisfactoris”, explica Vicente Amigó, investigador de l’ITM.
Respecte a les propietats mecàniques exigides a un material implantat en el cos humà, els investigadors de la UPC i la UPV assenyalen que, a més de la resistència necessària per suportar les càrregues a les quals es veurà sotmès l'implant, és necessari estimular els osteoblasts mitjançant la transmissió eficient d'esforços en la intercara entre l'implant i l'os, amb la finalitat de regenerar un os sa i fort. Això s'aconsegueix específicament amb el desenvolupament de la porositat amb la grandària i connectivitat adequades per afavorir el desenvolupament d'aquestes cèl·lules.
Els investigadors de la UPC, l’ITM i AMES han presentat els últims resultats d'aquest projecte en el marc del III Congrés Nacional de Pulvimetal·lúrgia, que se celebra a l'Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials de la UPV.
Segueix-nos a Twitter
