Formación y caracterización de un recubrimiento de hidroxiapatita sobre titanio y acero 316 L / Johanna A. Chacon G ; tutor Gema González

Ilustraciones Sección Publicaciones Oficiales Tesis de Grado Bibliografía Pregrado Apéndices Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de los Materiales Ing. Metalúrgico

El campo de los biomateriales ha experimentado un gran avance en los últimos anos, debido al crecimiento acelerado en la utilización de prótesis, implantes, sistemas y aparatos médicos que deben trabajar en contacto con los tejidos corporales. Los biomateriales deben cumplir con la condición de ser biocompatibles, y cumplir con los requerimientos de propiedades mecánicas necesarias para su funcionamiento. En este trabajo se intenta realizar un recubrimiento de apatita sobre substratos metálicos (titanio y acero inoxidable 316L) y además se estudia efecto de la rugosidad superficial y crecimiento de la capa de oxido sobre superficie de los metales; en la formación del recubrimiento de apatita. El recubrimiento de apatita se lleva a cabo a través de dos métodos, el primer método denominado química simple, el cual consiste en la previa oxidación de las muestras antes de la inmersión en sales de fosfato de calcio, para la obtención del recubrimiento. El segundo método denominado biomimetico, el cual consiste en la inmersión de las muestras en Fluido Corporal Simulado (SBF), este método imita la deposición de apatita tal y como ocurre en organismo. De los resultados obtenidos por medio de la caracterización en Microscopía Óptica (MO), se observo cambios de coloración a partir de la oxidación, los cuales fueron muy notorios en las muestras de titanio, en comparación con las muestras de acero pulidas donde ese cambio no fue tan significativo. Fue posible estimar la longitud de onda para estos colores e cada etapa del proceso, calculándose el espesor aproximado de las peliculas finas formadas sobre el titanio. Con la Difraccion de Rayos X (DRX), no se obtuvo conclusión alguna, ya que la capa que se forma es tan delgada que con esta técnica no se detecto. Lo que si se observaron fue reflexiones adicionales, unas relacionadas con óxidos de titanio (rutilo y anatasa) y otras asignadas a un titanato de sodio hidratado, cuya estequiometria no pudo ser completamente identificada. Para el acero no se observo reflexiones diferentes el metal base. Por Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), se encontró deposiciones de fosfato de calcio tanto en muestras de titanio y acero, pulidas como desbastadas. Sin embargo la condición de desbaste favorece la formación de HAP en el titanio, mientras que en el acero parece ser el opuesto este comportamiento, sin embargo en este ultimo la capa es tan fina que no es posible plantear una conclusión al respecto. Por otro lado, fue posible darnos cuenta que el titanio debido a su carácter bioactivo forma una capa mas uniforme en toda la extensión superficial, mientras que el acero forma una capa no uniforme debido a que su capa de oxido no es bioactiva, y por tanto no posee la habilidad de formar grupos OH intercambiables con los iones calcio y fósforo en solución. Finalmente se observó que el SBF es más efectivo para formar una capa delgada, pero uniforme con fosfato de calcio, ya que el crecimiento uniforme tanto en las muestras desbastadas de acero así como de titanio se forma de manera mas favorable por SBF que por química simple.