Diferentes estrategias para la preparación de recubrimientos bioactivos sobre Titanio

LAURA E. VALENTI; NORMA MAGGIA; CARLOS P. DE PAULI; CARLA E. GIACOMELLI

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Las propiedades fisicoquímicas superficiales de los biomateriales empleados para implantes resultan críticas en determinar la respuesta celular frente al biomaterial y la funcionalidad del implante a largo plazo. En este contexto, el empleo de materiales bioactivos para implantes óseos permite estimular la formación de hueso dando lugar a una interfaz muy fuerte biomaterial-hueso y mejorar significativamente sus propiedades de osteointegración. El objetivo de este trabajo es optimizar la preparación de recubrimientos superficiales bioactivos basados en la deposición de hidroxiapatita sobre la superficie de implantes de titanio mediante estrategias biomiméticas y electroquímicas. Se estudiaron diferentes pretratamientos superficiales que consistieron en un tratamiento ácido para eliminar la película de óxido de titanio seguido de un tratamiento alcalino para formar una película de titanato de sodio1. Sobre los sustratos pretratados, se preparó el recubrimiento mediante dos estrategias: 1) el método biomimético, que consiste en la incubación del sustrato con la solución de Kokubo2, y 2) la deposición electroquímica, que consiste en la polarización catódica del sustrato de titanio con la aplicación posterior de una densidad de corriente constante durante un período de tiempo determinado. Finalmente, se evaluó un tratamiento térmico posterior para aumentar la adherencia del recubrimiento al sustrato. Los recubrimientos obtenidos fueron caracterizados por microscopía electrónica de barrido, espectroscopía Raman y difracción de rayos X. El método biomimético permite obtener recubrimientos delgados y homogéneos únicamente sobre los sustratos de titanio pretratados en medio ácido seguido de alcalino, ya que la ausencia de la película de titanato de sodio impide la deposición de dicho recubrimiento. Por otro lado, se prepararon recubrimientos sobre sustratos pretratados en medio ácido solamente y en combinación con el tratamiento alcalino posterior, mediante la estrategia electroquímica. Sin embargo, en el segundo caso se obtuvieron recubrimientos más homogéneos. La morfología superficial de los recubrimientos fue altamente rugosa y porosa, aumentando el área superficial disponible para la interacción con los medios biológicos. En todos los casos, se identificó a la hidroxiapatita como principal componente del recubrimiento. En el presente trabajo se optimizaron las condiciones de preparación de recubrimientos bioactivos de hidroxiapatita homogéneos, de espesor controlado, composición química definida y firmemente adheridos a sustratos de titanio. Estas estrategias pueden ser aplicadas a implantes de titanio de estructura irregular y extendidas a implantes de titanio porosos. 1 - Amin Yavari, S. et al. Journal of Mechanical Behavior of Biomedical Materials 2014, 36, 109. 2 - Kokubo, T. et al. Composites: Part A 1999, 30, 405.