Control en la biodegradación de implantes médicos fabricados mediante LPBF

Abstract

Las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas de muerte en todo el mundo. Un procedimiento quirúrgico común es la angioplastia, que consiste en la inserción de un stent que proporciona soporte mecánico como un andamio vascular para restaurar y mantener el flujo sanguíneo en los vasos. Sin embargo, la implantación de un stent permanente tiene algunas limitaciones como disfunción endotelial a largo plazo, irritación física permanente y, en algunos casos, se requiere una segunda intervención clínica, lo que supone una dificultad añadida. Debido a estas limitaciones, los implantes temporales han ganado interés en aplicaciones cardiovasculares en los últimos años. La mayoría de los avances e investigaciones se han centrado en los materiales poliméricos debido a su excelente capacidad de degradación en entornos biológicos. Sin embargo, estos materiales pueden carecer de propiedades mecánicas adecuadas, lo que puede conllevar que el diseño del stent requiera secciones más gruesas o incluso hacer que no cumplan adecuadamente su función. Los materiales metálicos, por otro lado, tienen un mayor módulo de elasticidad y resistencia, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieran resistir cargas. Los metales que pueden utilizarse para fabricar implantes biodegradables son aquellos que se encuentran en el organismo en forma de oligoelementos, como son el Mg, el Zn y el Fe. En particular, el magnesio (Mg) es el más estudiado y actualmente se utiliza en varios implantes en la práctica clínica. Aunque el Mg tiene muchas ventajas, presenta una velocidad de degradación demasiado alta para la aplicación de stent. Para reducir su velocidad de degradación y mejorar sus propiedades mecánicas, es necesario alearlo con otros elementos, como tierras raras, que no son componentes naturales del organismo. El zinc (Zn) muestra una buena biocompatibilidad y una tasa de corrosión adecuada, pero sus propiedades mecánicas son demasiado débiles. El hierro (Fe) es uno de los elementos metálicos más abundantes en el cuerpo humano y los productos de degradación del Fe y sus aleaciones son biocompatibles, además de poseer buenas propiedades mecánicas. Por estas razones, el Fe y sus aleaciones se han convertido en candidatos interesantes para la aplicación de stents. Sin embargo, la tasa de degradación del Fe es considerablemente lenta para la aplicación mencionada. Por esta razón, se están investigando diferentes técnicas para aumentar la velocidad de degradación.