Potencial uso de nanomateriales combinados con ácido poliláctico (pla) en prótesis ortopédicas: Una revisión

Traditional petroleum-derived materials like polyethylene and polypropylene are the most commonly utilized in the field of prosthetics, but the movement toward environmental conservation necessitates the investigation of novel biocompatible and biodegradable materials. Due to its low cost, polylactic acid (PLA) is a polymer derived from natural sources that is utilized in a variety of applications, including orthopedic prosthesis. Nanoparticles of various natures can be added to improve the mechanical characteristics of PLA with the advancement of nanotechnology, although there is insufficient information. The physical and chemical characteristics of PLA, as well as the requirements for 3D printing with it, are described in this review. Nanocellulose, chitosan nanofibers, carbon nanotubes, graphene, titanium oxide, iron oxide nanoparticles, silver nanoparticles, and mesoporous silica nanoparticles are among the nanomaterials studied. The chemical, mechanical, and biocompatibility aspects of the material have been studied. As a result, some nanomaterials have been mixed with PLA, and studies comparing their mechanical characteristics reveal that nanoparticles produce better outcomes. Very few in vivo studies have been performed, only carbon nanotubes, graphene, titanium oxide, silver nanoparticles and mesoporous silica nanoparticles. The introduction of nanoparticles could possibly enhance the mechanical properties of PLA, but further research is needed, and animal models should be utilized to evaluate their effect at the tissue level and decide whether they are acceptable for combination or coating prostheses.
Los materiales tradicionales derivados del petróleo como el polietileno y polipropileno son los más empleados en el campo de la protésica, sin embargo, la tendencia a la protección del medio ambiente amerita el análisis de nuevos materiales biodegradables y biocompatibles. El ácido poliláctico (PLA) es un polímero obtenido a partir de fuentes naturales, que se usa entre muchas aplicaciones en prótesis ortopédicas por su bajo costo. Con el desarrollo de la nanotecnología, pueden incorporarse nanopartículas de diferente naturaleza con el objetivo de mejorar las propiedades mecánicas del PLA, sin embargo, existe información limitada. En este compendio se describen las propiedades físicas y químicas del PLA, así como las condiciones para su impresión en 3D. Se analizan varios nanomateriales tales como nanocelulosa, nanofibras de quitosano, nanotubos de carbono, grafeno, óxido de titanio, nanopartículas de óxido de hierro, nanopartículas de plata, nanopartículas de sílice mesoporosa, entre otras. Se describen estudios referentes sus propiedades químicas, mecánicas y biocompatibilidad. Como resultados se encontró que algunos nanomateriales han sido combinados con PLA, los estudios realizados para comparar sus propiedades mecánicas, muestran mejores resultados usando nanopartículas. Muy pocos estudios in vivo se han realizado, únicamente nanotubos de carbono, grafeno, óxido de titanio, nanopartículas de plata y nanopartículas de sílice mesoporosa. Se concluye que el uso de nanomateriales puede mejorar potencialmente las propiedades mecánicas del PLA, sin embargo, se requieren los estudios experimentales correspondientes, además que se deben usar modelos animales para evaluar su efecto a nivel tisular y determinar si son aptos para la combinación o recubrimiento de prótesis.