I.Q. Katya Aradeli Flores Garay

RESUMEN

En el presente trabajo se sintetizaron biomateriales de silicatos, titanatos y aluminatos de calcio utilizando diferentes métodos de química suave como sol-gel, Método Pechini y Polimerización In Situ de acrilamida, innovándolos con la adaptación de gelificación iónica de alginato de sodio en solución de cloruro de calcio; se estudió el efecto del tipo de método y la cantidad de TEOS, TTIP y AIIP (Tetraetilortosilicato, isopropóxido de titanio y de aluminio, respectivamente) sobre la composición y estructura química. Las muestras obtenidas se caracterizaron química y estructuralmente por espectroscopia infrarroja con el accesorio de reflectancia total atenuada (FTIR-ATR), análisis termogravimétrico (TGA), difracción de Rayos X (DRX), absorción de gas N₂ (BET) y por microscopia electrónica de barrido con espectroscopia de difracción de electrones (MEB). También se evaluó la bioactividad In Vitro de algunas muestras por inmersión en solución de plasma humano simulado (SBF), verificando la formación de hidroxiapatita (HAp) por FTIR-ATR, microscopia electrónica de barrido con espectroscopia de difracción de electrones (MEB-EDS) y DRX.

Los resultados indicaron que tanto el método de síntesis como la cantidad de los alcóxidos afectó en la estructura química y composición de las muestras. Las muestras de silicato de calcio obtenidas por las tres metodologías presentaron silicato dicálcico (Ca₂SiO₄), pero solo las obtenidas por Pechini y sol-gel contienen además silicato de calcio en fase wollastonita (CaSiO₃). En cuanto a las muestras de titanato de calcio, las obtenidas por el Método Pechini e In Situ contienen CaTiO₃ en fase ortorrómbica y tetragonal, en cambio las muestras obtenidas por sol-gel solo presentó la fase ortorrómbica, además de TiO₂. Por otra parte, en las muestras de aluminato de calcio, tanto el método de síntesis como la cantidad de AIIP afectaron en la composición química y tipo de estructura cristalina.

Los resultados del estudio de bioactividad In Vitro de las muestras de silicato, titanato y aluminato de calcio indicaron que todas fueron bioactivas. Los espectros FTIR-ATR de las muestras presentaron las bandas de absorción en 630 cm^-1 (ⱱ₄Po^{3- ₄}), 940 cm^-1 (ⱱ₁Po^{3- ₄}), 1028 cm^-1 (ⱱ₃Po^{3- ₄}), que son características de los fosfatos de calcio. Las microfotografías de todas las muestras indicaron la presencia de una nueva fase de forma esférica. El valor de la relación atómica Ca/P confirmó que los fosfatos formados corresponden a la hidroxiapatita y al fosfato tricálcico, principalmente. Los difractogramas corroboraron que los fosfatos de calcio formados son hidroxiapatita y fosfato tricálcico.

“Síntesis de Materiales Mesoporosos de Silicatos, Titanatos y Aluminatos de Calcio por Métodos de Química Suave, para su Aplicación como Biomateriales”