Estudio del comportamiento a fatiga de cementos óseos preparados con un monómero aromático con grupo amino / Jorge Andrés Solís Ruiz

Tesis (Maestría en Ciencias en Materiales Poliméricos) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2014.

Los cementos óseos han sido utilizados durante muchos años en cirugías ortopédicas y han tenido éxito en la fijación de articulaciones artificiales. La función principal de un cemento óseo es actuar como una interfaz entre el hueso y la prótesis; además de fijar estos componentes, el cemento debe ser capaz de absorber y distribuir las cargas generadas por el cuerpo humano durante las actividades diarias. Sin embargo, bajo condiciones in vivo los cementos óseos son sometidos a cargas cíclicas de aproximadamente 1 millón de ciclos por año. Por lo tanto, es esencial estimar la resistencia a la fatiga del cemento, ya que ésta proporcionará información sobre la vida útil de este material. En un trabajo anterior, realizado por el grupo de biomateriales del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), se reportó que el uso de metacrilatos con grupos amino, como el metacrilato de dietil amino etilo (DEAEM), mejora la bioactividad entre el cemento óseo y el tejido circundante. Sin embargo, las formulaciones preparadas con este monómero exhibieron propiedades mecánicas inferiores a los cementos comerciales y no cumplieron con lo establecido en la norma internacional correspondiente. Por otra parte, se ha informado que el uso de monómeros con anillos aromáticos o estructuras cíclicas, mejoran las propiedades mecánicas y de resistencia a la fatiga; por lo tanto, en este trabajo el DEAEM fue modificado mediante la adición de una molécula aromática para obtener el metacrilato de 2 - (N-etil-m-toluidina) etil (METE). Ambos monómeros fueron utilizados en la preparación de los cementos óseos (en diversas proporciones) y las propiedades obtenidas en ambos materiales fueron comparadas. La resistencia a la fatiga para las formulaciones aromáticas fue de hasta un 50 por ciento mayor que las formulaciones alifáticas, incrementando con ello el tiempo de vida de estas formulaciones. La tenacidad a la fractura en la formulación que contiene METE al 6 por ciento, se incrementó hasta un 15 por ciento con respecto a los cementos alifáticos. El ángulo de contacto formado por el cemento y una gota de agua se mantuvo similar para ambas formulaciones (aromática y alifática), aunque fueron menores que las obtenidas en cementos sin co-monómero; es decir, los cementos preparados con los co-monómeros poseen un mayor carácter hidrófilo que los formulados únicamente con PMMA. Lo anterior es deseable ya que la adhesión celular se lleva a cabo, de mejor manera, en superficies parcialmente hidrófilas en comparaci6n con las hidrófobas.