En un mundo en constante avance de la bioelectrónica y los dispositivos médicos, los materiales avanzados son vitales para mejorar la calidad de vida. La aleación de Platino-Iridio es un material con un gran impacto en el sector industrial, con propiedades excepcionales, ideal para su uso en electrónica dentro del campo médico. MicroPlanet presenta los cables de Platino-Iridio de Goodfellow, grandes aliados de la industria biomédica. Vamos a conocerlos con más detalle y a describir sus aplicaciones.
Aleación de Platino e Iridio: la pareja ganadora
Los cables de Platino-Iridio de Goodfellow están a la vanguardia de tecnologías médicas revolucionarias y transformadoras. Desempeñan un papel vital en la mejora de nuestra calidad de vida: desde implantes cocleares y marcapasos, hasta ciclotrones para la terapia de protones contra el cáncer. Las aleaciones de Pt-Ir suelen ser de proporción 90-10 o 70-30, siendo el metal base el platino y el iridio el aleante.
El platino y el iridio pertenecen a los metales del grupo del platino (PGM). Los elementos del grupo del platino (PGM) son un grupo de seis elementos metálicos que constituyen las dos últimas triadas del grupo VIII de la tabla periódica: rutenio (Ru), rodio (Rh), paladio (Pd), osmio (Os), iridio (Ir) y platino (Pt).
Estos metales son raros, escasos, costosos y poseen unas características fisicoquímicas que abren un gran abanico de aplicaciones en la industria. Uno de los ambientes geológicos en los que se concentran de forma preferente los EGP son las mineralizaciones de cromita (cromititas).
Propiedades de la aleación Pt-Ir
Las propiedades del platino, como su excelente biocompatibilidad, resistencia a la corrosión, radiopacidad y electroconductividad, lo convierten en un material muy buscado para la bioelectrónica. Es maleable y dúctil, con una dureza Vickers de 56 HV8, pero su suavidad lo hace demasiado flexible para insertarlo en tejidos nerviosos en su forma pura.
El iridio también exhibe una excelente biocompatibilidad, resistencia a la corrosión y es radiopaco. Sin embargo, el iridio es un metal muy duro (650 HV12) lo que dificulta trabajar con él. Cuando un metal es demasiao duro, se vuelve frágil y presenta problemas para ser moldeado.
Pero cuando se combinan, estos materiales se transforman en una aleación milagrosa, con la estabilidad química y maleabilidad del platino y la mayor dureza del iridio, manteniendo al mismo tiempo los atributos clave de biocompatibilidad. Es decir, resistencia a la corrosión, radiopacidad y electroconductividad. Esta combinación de atributos lo convierte en un material excepcional para su uso en componentes de dispositivos médicos, particularmente en forma de cable de Platino-Iridio.
Los 4 ases de la aleación Pt-Ir
Estas aleaciones poseen una combinación de propiedades físico-químicas que justifican porqué el Pt-Ir es un candidato excepcional para varias aplicaciones en la industria actual. Cabe destacar:
- Resistencia a la corrosión: Una de las propiedades más destacadas de las aleaciones de Platino-Iridio es su excepcional resistencia a la corrosión. Esta propiedad las hace ideales para entornos agresivos donde otros metales podrían deteriorarse, como en aplicaciones marinas, químicas o en la industria petrolera.
- Estabilidad térmica: Las aleaciones de Platino-Iridio exhiben una alta estabilidad térmica, lo que significa que pueden soportar temperaturas extremas sin perder sus propiedades estructurales o químicas. Esta característica las hace indispensables en aplicaciones que requieren resistencia al calor, como en la fabricación de termopares o en reactores químicos de alta temperatura. Gracias a estas propiedades también han sido usados históricamente como aleación de referencia para estándares internacionales de masa y longitud.
- Rigidez y resistencia: Estas aleaciones son conocidas por su excepcional rigidez y resistencia mecánica, lo que las convierte en materiales valiosos para aplicaciones donde la durabilidad y la fuerza son cruciales, como en componentes estructurales de aeronaves, instrumentos quirúrgicos y herramientas de corte de precisión.
- Maleabilidad: A pesar de su rigidez, las aleaciones de Platino-Iridio también son maleables, lo que significa que pueden ser conformadas en una variedad de formas y tamaños sin perder sus propiedades fundamentales. Esta maleabilidad las hace aptas para la fabricación de componentes complejos y delicados, como en joyería de alta gama o en dispositivos médicos implantables.
Aportando calidad de vida: 3 aplicaciones médicas que utilizan cables de Platino-Iridio
Los cables de Platino-Iridio ya están mejorando vidas en todo el mundo, habiéndose aplicado a dispositivos médicos como implantes cocleares, marcapasos y ciclotrones para la terapia de protones contra el cáncer. Gracias a sus propiedades ideales, los alambres de Platino-Iridio son una opción ideal para los desarrollos y avances continuos en investigaciones, aplicaciones, dispositivos e innovaciones médicas.
1. Del sonido del silencio al sonido de la música: cables de Platino-Iridio e implantes cocleares
Uno de los dispositivos médicos clave que utiliza cables de Platino-Iridio es un implante coclear. Los implantes cocleares son dispositivos médicos que ayudan a mejorar la audición y la comunicación, lo que obviamente redunda en la mejora de calidad de vida de las personas sordas. Se suelen utilizar en personas con pérdida auditiva grave o daño en el oído interno que no pueden recibir ayuda con audífonos.
Un implante coclear utiliza un procesador de sonido que se coloca externamente detrás de la oreja. Este procesador captura señales de sonido y las envía a un receptor ubicado debajo de la piel detrás de la oreja. Luego, el receptor envía la señal sonora a unos electrodos implantados en el oído interno, sin pasar por las partes dañadas del oído.
Esta señal estimula el nervio auditivo, que se dirige el cerebro y se interpreta como sonido. Los receptores de implantes cocleares aportan una mayor capacidad para escuchar el habla sin señales visuales, reconocer sonidos ambientales comunes, la dirección de los sonidos, la capacidad de escuchar televisión, música, conversaciones telefónicas y distinguir sonidos en ambientes ruidosos. Los implantes cocleares también pueden ayudar a solucionar una enfermedad tan molesta como el tinnitus.
2. El corazón palpitante del mundo: marcapasos y cables de Platino-Iridio
Otro dispositivo médico vital respaldado por cables de platino e iridio es el marcapasos. El cuerpo humano tiene un marcapasos incorporado llamado nódulo sinusal, ubicado en la cámara superior derecha del corazón, que envía impulsos eléctricos para hacer latir el corazón. En algunas circunstancias, como bloqueos cardíacos, insuficiencia cardíaca y daño muscular, el nódulo sinusal no funciona correctamente. Esto provoca ritmos cardíacos anormales que pueden ser peligrosos.
Un marcapasos es un pequeño dispositivo eléctrico que se implanta en el pecho para tratar las arritmias y ayuda a que las cámaras del corazón latan en sincronía. Básicamente, un marcapasos envía un impulso eléctrico que le indica al corazón que se contraiga y produzca un latido.
El marcapasos está compuesto por un generador de impulsos (que consta de una batería y piezas electrónicas, que controlan las señales eléctricas enviadas al corazón), y de cables flexibles aislados que se insertan en cámaras cardíacas específicas y canalizan la señal eléctrica hacia el músculo para corregir el ritmo. Los marcapasos, incluidos los fabricados con cables de platino e iridio, ayudan a mejorar la calidad de vida al resolver síntomas como cansancio extremo, aturdimiento y desmayos. Y en casos más graves pueden salvar vidas.
3. Ciclotrones y cables de Platino-Iridio para la terapia de protones contra el cáncer
En los últimos años, se han utilizado cables de Platino-Iridio para crear ciclotrones para la terapia de protones contra el cáncer. La terapia de protones es un tipo de radioterapia que utiliza protones en lugar de rayos X para atacar y erradicar tipos específicos de tumores. Este prometedor tipo de tratamiento contra el cáncer se administra sin dolor y tiene un objetivo más específico, disminuyendo el daño sobre otros tejidos sanos. En consecuencia, se producen menos efectos secundarios, beneficiando enormemente la calidad de vida de los enfermos.
Las partículas cargadas positivamente llamadas «protones» requieren alta velocidad para producir alta energía. Una vez que alcanzan la velocidad correcta, tienen la capacidad de destruir las células cancerosas. Los sistemas de terapia de protones, a menudo «escondidos» detrás de las paredes de las salas de tratamiento y fuera de la vista de los pacientes, son grandes y complejos.
El núcleo del sistema es un acelerador de partículas, uno de los cuales es un ciclotrón. El gas hidrógeno se utiliza para proporcionar una fuente de protones cargados positivamente. El ciclotrón utiliza imanes para doblar estos protones en una trayectoria circular y ondas de radio para proporcionar energía para acelerar los protones a dos tercios de la velocidad de la luz.
A esta velocidad, los protones pueden penetrar hasta 13 pulgadas en el cuerpo, alcanzando tumores que se encuentran en lo más profundo del cuerpo. Algunos tumores no son tan profundos y la energía de los protones se puede variar para proporcionar una penetración del haz de 2 a 13 pulgadas.
Un ciclotrón produce una energía máxima única, por lo que el haz de protones debe pasar a través de un degradador y selector de energía (otro sistema de imanes) para regular la energía adecuada requerida para los requisitos de radiación específicos de cada paciente. Los cables de Platino-Iridio se utilizan en ciertos ciclotrones, lo que permite este prometedor tratamiento contra el cáncer.
Otras aplicaciones de los cables de Pt-Ir en medicina
- Electrodos Neuronales: En neurociencia y neurología, las aleaciones de Platino-Iridio son utilizadas en la fabricación de electrodos neuronales para la estimulación cerebral profunda (DBS), electrocorticografía (ECoG) y otras aplicaciones de interfaz cerebro-máquina. Su alta estabilidad eléctrica y su capacidad para minimizar la respuesta inmune del cuerpo las convierten en herramientas esenciales para la investigación y el tratamiento de trastornos neurológicos como la enfermedad de Parkinson y la epilepsia.
- Catéteres y Guías de Endoscopia: En gastroenterología y cirugía endoscópica, las aleaciones de Platino-Iridio se utilizan en la fabricación de catéteres y guías de endoscopia debido a su resistencia a la flexión y su capacidad para mantener la forma durante la navegación a través de los vasos sanguíneos y conductos del cuerpo. Su biocompatibilidad minimiza el riesgo de reacciones adversas en el tejido circundante, lo que mejora la seguridad y la eficacia de los procedimientos endoscópicos.
- Instrumentos Quirúrgicos de Precisión: En cirugía de alta precisión, las aleaciones de Platino-Iridio se utilizan en la fabricación de instrumentos quirúrgicos, como pinzas, tijeras y agujas, debido a su resistencia al desgaste y su capacidad para mantener el filo durante procedimientos prolongados. Su maleabilidad permite la fabricación de instrumentos delicados con geometrías complejas, lo que facilita la manipulación precisa de tejidos y estructuras anatómicas durante la cirugía.
- Dispositivos de Estimulación Cardíaca: Como ya hemos comentado más arriba, las aleaciones de Platino-Iridio se utilizan en cardiología para la fabricación de electrodos para dispositivos de estimulación cardíaca, como marcapasos y desfibriladores implantables. Su resistencia a la corrosión y su compatibilidad con el tejido cardíaco garantizan una estimulación eficaz del corazón y una vida útil prolongada del dispositivo, beneficiando a pacientes con trastornos del ritmo cardíaco y enfermedades cardiovasculares.
- Implantes Ortopédicos: Las aleaciones de Platino-Iridio se utilizan en la fabricación de implantes ortopédicos, como tornillos, placas y prótesis articulares. Su resistencia excepcional y su biocompatibilidad aseguran una integración suave con el tejido óseo y una durabilidad a largo plazo, lo que ayuda a mejorar la calidad de vida de los pacientes con lesiones o afecciones musculoesqueléticas.
Esperamos que te haya resultado interesante este post sobre los cables de Platino-Iridio y sus valiosas aportaciones a la industria biomédica y a la mejora de nuestra calidad de vida. Si deseas más información sobre éste u otros productos de Goodfellow, no dudes en contactar con nosotros. Estaremos encantados de ayudarte.
