Biopolimeros

BIOPOLÍMEROS

//Grupo 17:// Pilar Sánchez Soriano Marta Santamaría Eguíluz Fabiola Santaolalla Caballero

Para comenzar a desarrollar nuestro trabajo, primeramente es necesario saber qué significa y qué es un [|polímero]: La palabra polímero viene del griego // poly //, muchos, y //meres//, partes o segmentos, así pues un polímero es la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas [|monómeros] que forman enormes cadenas de formas diversas. Según su origen podemos distinguir: Hay que tener presente que la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son **materiales sintéticos** con propiedades y aplicaciones variadas. Los polímeros se pueden clasificar atendiendo a los siguientes criterios:
 * * Polímeros naturales: ** Los propios organismos vivos son los que sintetizan este tipo de polímeros. Como el [|ADN].
 * * Polímeros semisintéticos ** : Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, el caucho [|vulcanizado].
 * * Polímeros sintéticos ** : Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, [|el PVC], el [|nylon], el [|polietileno]…

* Según el tipo de monómeros que los constituyan se distinguen: - homopolímeros (monómeros iguales) - copolímeros (más de un monómero distinto).  -oligómeros, caracterizados por moléculas que contienen un número pequeño de monómeros. - polímeros, formado por muchos monómeros. *Por su elasticidad a distintas temperaturas se distinguen: - e lastómeros, muy elásticos a temperatura ambiente. -terrmoplásticos, elásticos a temperaturas moderadas. - termofijos, rígidos.
 * Según el número de moléculas de monómeros que constituyen la molécula pueden ser:
 * Por la estructura de su cadena los polímeros son lineales o ramificados.

Nosotros nos centraremos en los __biopolímeros:__

Así, se define biomaterial como cualquier sustancia sólida o combinación de sustancias de tipo orgánico, inorgánico o híbrido que se introducen en un sistema biológico in vivo o in Vitro. Los **biomateriales poliméricos o biopolímeros** permiten adaptar sustituciones in vivo para distintos entornos gracias a sus propiedades, con el fin de tratar, evaluar, aumentar o sustituir algún tejido órgano o función del organismo humano. Según su origen, podemos clasificar los biopolímeros:

NATURALES: Son materiales complejos, heterogéneos. Ejemplos; colágeno purificado, [|fibras] proteicas (seda, lana)…

SINTÉTICOS: Como metales, cerámicas o polímeros. Comúnmente se denominan materiales biomédicos para diferenciarlos de los biomateriales de origen natural.

En el caso particular de los biomateriales poliméricos, se puede hacer una clasificación según el tiempo que deben mantener su funcionalidad cuando se aplican como implantes quirúrgicos; · En el primer grupo se incluyen todos aquellos **implantes de carácter permanente**, como son los sistemas o dispositivos utilizados para sustituir parcial o totalmente a tejidos u órganos destruidos como consecuencia de una enfermedad o trauma. · En el segundo grupo se incluyen los **biomateriales degradables de aplicación temporal**, es decir, aquellos que deban mantener una funcionalidad adecuada durante un periodo de tiempo limitado, ya que el organismo humano puede desarrollar mecanismos de curación y regeneración tisular para reparar la zona o el tejido afectado.

Haciendo una clasificación más general de la respuesta de los tejidos a los biopolímeros podemos distinguir:

 * Bioinertes; que se caracteriza por la __ausencia de respuesta en el tejido__ que se implanta.  * Biocompatibles ; que se caracteriza por __la unión con el tejido__ del lugar de implantación pero con una intercara bien definida, es decir no hay colonización.

> Los biopolímeros deben cumplir dos características imprescindibles: Una respuesta mecánica y unas propiedades de superficie adaptadas al tejido receptor.

Así podemos analizar los aspectos más importantes que **influyen en las propiedades** de los biopolímeros:

1-Cadenas de idéntica longitud y composición pueden variar en función de la [|tacticidad] que regula la alternancia del monómero. Si tiene una tacticidad definida, el polímero cristalizará, por el contrario, tendrá una estructura amorfa. 2- La configuración de las cadenas (lineal vs ramificada) y la densidad de núcleos de interacción son igualmente determinantes en las propiedades. 3-Los biopolímeros presentan gran versatilidad, dada la variedad de monómeros. Par un mismo monómero, el peso molecular influencia drásticamente sus propiedades físicas.

Así pues, la **copolimerización**, es decir, la utilización de los monómeros alternados, es el principal recurso para adaptar las propiedades de los biopolímeros a una aplicación específica. Dependiendo de la naturaleza de la interacción distinguimos enlaces de hidrógeno, de agregación iónica o fuerzas de Van der Waals.

En conclusión:

-Las propiedades de superficie son impuestas por la elección del biopolímero. Modificables mediante distintos tratamientos, como los procesos de biofuncinalización (cambio de composición o estructura de la superficie, que implica alteración de la tensión superficial) -Las propiedades mecanicazas son adaptable mediante la elección del polímero y mediante el diseño.

Haciendo un repaso en las **aplicaciones** de los biopolímeros observamos que l a primera aplicación de los biopolímeros no se produce hasta 1860 con la introducción de las técnicas quirúrgicas asépticas. A principios de 1900 se aplican las primeras placas óseas hechas de metal con la finalidad de separar roturas o fracturas. Y es a partir de la Segunda Guerra Mundial cuando se produce un rápido avance en la tecnología de los polímeros, principalmente enfocado a las aplicaciones médicas. El [|polimetilmetacrilato] fue uno de los primeros polímeros utilizados como material biomédico, aplicándose como material par reparar la córnea humana.

Así distinguimos ** aplicaciones permanentes dentro de los organismos: ** Estos deben ser materiales diseñados para mantener sus propiedades durante los largos períodos de tiempo. Tienen que ser biocompatibles y atóxicos para disminuir el posible rechazo.

Las aplicaciones más importantes son las [|prótesis] o implantes ortopédicos, cuyos materiales más utilizados son el teflón, siliconas, [|policarbonatos] etc. Otro ejemplo de aplicación permanente son las prótesis vasculares, que al estar en contacto con la sangre se necesita un material, como las espumas de poli expandido, que impidan la coagulación de la misma.

Por otra parte podemos distinguir ** las aplicaciones temporales dentro del organismo: ** __Las [|suturas]__ representan el campo de mayor éxito dentro de los materiales quirúrgicos implantables. El principal motivo es que consisten en materiales biodegradables o bioabsorbibles, por lo que la aplicación dentro del organismo pasa de ser permanente a temporal. También hay que destacar los __sistemas de liberación de [|fármacos]__ y es que los polímeros son esenciales para todos los nuevos sistemas de liberación desarrollados. Finalmente, otra aplicación temporal importante es la de __matrices en ingeniería de [|tejidos.]__ en la que se emplean andamiajes temporales en los que las células pueden crecer y formar tejidos.

Así pues estas aplicaciones temporales se han desarollado sobretodo en el campo de la medicina. Estos materiales, compatibles con el tejido donde han sido implantados, se degradan tras un cierto tiempo dando lugar a productos no tóxicos y que además el organismo eliminará sin problemas. Todo esto no puede darse sin una serie de características, como por ejemplo: No debe ser un material mutagénico, no debe ser tóxico y tiene que ser compatible con el tejido.

Los polímeros biodegradables más utilizados son:

- Naturales: De naturaleza proteica: albúmina y colágeno. Polisacáridos: quitina - Sintéticos: Poliortoésteres, poliésteres alifáticos.

Aunque existan polímeros naturales, los más utilizados son los sintéticos.

Los primeros biopolímeros biodegradables y más utilizados son los obtenidos a partir del ácido poliglicólico (PGA) y del ácido poliláctico (PLA). A partir del PGA y del PLA se han desarrollado muchos materiales sobre todo para la industria médica.

Que los biopolímeros sean biodegradables puede ser útil en algunas aplicaciones, pero lo que verdaderamente es importante es que los polímeros tengan una serie de características que sean biocompatibles, es decir, compatibles con la vida (organismo).

En definitiva, los biomateriales poliméricos utilizados en campos tan avanzados actualmente, como la medicina, deben tener una serie de características que les haga biocompatibles. Además podemos incluir que sean biodegradables, de forma que una vez cumplan su función, estos polímeros puedan ser eliminados fácilmente por el organismo.

Presentación del trabajo de biopolímeros:

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-Bibliografía: [] []  [|http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/rinking/**BioPolimeros**.pdf] []