“Desarrollo de biocompositos cerámico (TiO2, CaSiO3, ZrO2)/polímero (PMMA y Nailon) y su aplicación como recubrimiento en sustratos a base de acero 316L y Co-Cr-Mo para implantes dentales”

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M.C. REGINALDO TIJERINA RODRÍGUEZ

 

Resumen

El acero inoxidable 316L es empleado en la fabricación de implantes dentales temporales, pero presenta problemas de corrosión a mediano plazo, que lleva a la liberación de iones metálicos tóxicos. Una estrategia para minimizar la liberación de iones es la modificación superficial de los implantes metálicos por medio de recubrimientos compuestos cerámico/polímero, con el fin de mitigar este problema y adicionalmente brindarle bioactividad. En este trabajo se realizó inicialmente la síntesis de materiales cerámicos bioactivos como el TiO2 y CaSiO3, por el  método Sol-Gel e intercambio iónico, respectivamente; a continuación se les dio un tratamiento térmico a 450 °C y 900 °C, respectivamente para obtener la fase de anatasa y wollastonita. El análisis de los resultados obtenidos utilizando espectroscopia FTIR-ATR, difracción de rayos X, microscopia electrónica de barrido y análisis térmico diferencial indicó que se obtuvieron TiO2, fase anatasa, y CaSiO3 con estructura de p-wollastoniata.

Estos óxidos se utilizaron en una segunda etapa, en conjunto con la ZrO2, para desarrollar materiales compuestos cerámico/polímero por el método de mezclado en solución. Los polímeros que se utilizaron fueron el polimetilmetacrilato (PMMA) y el nailon 6,66 (Nailon). El análisis de los resultados de la caracterización de estas muestras mediante las técnicas arriba citadas indicó que se obtuvieron compositos cerámico (TiO2, CaSiO3 y ZrO2)/polímero (PMMA y Nailón). También se realizó un estudio de bioactividad in vitro, sumergiendo los compositos en solución SBF por 28 días; las muestras así tratadas se caracterizaron por FTIR-ATR y microscopia electrónica de barrido con EDS para determinar su bioactividad, es decir, su habilidad para inducir el crecimiento de hidroxiapatita en su superficie. Los resultados indicaron que los compositos de los sistemas TiO2/Nailón, CaSiO3/Nailón, CaSiO3/PMMA fueron los que presentaron mayor bioactividad.

En una tercera etapa se utilizaron suspensiones cerámico/polímero de los sistemas CaSiO3 y ZrO2/PMMA, y de TiO2, CaSiO3, ZrO2/Nailon, para el desarrollo de recubrimientos en sustratos de acero inoxidable (AISI 316L) y de Co-Cr-Mo por la técnica Dip-Coating. A los recubrimientos obtenidos se les realizaron pruebas de adherencia por la técnica Cross-Cut tape y análisis de homogeneidad por microscopia óptica y MEB. Los resultados obtenidos indican que se obtuvieron recubrimientos con alta adherencia al acero 316 L y a la aleación de CoCrMo, además, presentaron alta homogeneidad. A estos sustratos metálicos recubiertos también se les evaluó su bioactividad in vitro, en una solución SBF a 21 días, utilizando las técnicas de caracterización de MEB con EDS. Los resultados indican que los recubrimientos son bioactivos, ya que inducen la formación de hidroxiapatita y fosfato tricálcico.

 

“Desarrollo de biocompositos cerámico (TiO2, CaSiO3, ZrO2)/polímero (PMMA y Nailon) y su aplicación como recubrimiento en sustratos a base de acero 316L y Co-Cr-Mo para implantes dentales”


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