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Capacidad de formación de apatitas de películas delgadas de hidroxiapatita modificadas por ablación láser

Resumen

En este trabajo se analizó el efecto que tiene la modificación por ablación laser de superficies de hidroxiapatita sintetizados por sol gel en la capacidad de formación de apatitas mediante ensayos in vitro. Para ello se crecieron capas de titanato de sodio sobre discos de la aleación de Ti6Al4V mediante inmersión en NaOH 10 M a 60ºC durante 24 horas. Luego se prepararon los recubrimientos de hidroxiapatita utilizando como precursores el nitrato de calcio tetrahidratado y el trietil fosfito por el método sol-gel y la técnica dip-coating. Finalmente se realizó un patronamiento por medio de un láser Nd: YAG, con una energía de trabajo de 1.3 mJ. La hidroxiapatita se evaluó y caracterizó empleando las técnicas de Difracción de Rayos X, Microscopía Electrónica de Barrido y Espectroscopía de Energía Dispersiva de rayos x. Con el fin de evaluar la reactividad de las superficies se realizó una inmersión en fluido corporal simulado y se llevó a cabo análisis de absorción atómica de calcio, para observar los fenómenos de disolución y precipitación de este ion, y se determinó que las muestras tratadas a 600°C indujeron una mejor respuesta al crecimiento de apatitas, sin embargo, todos los recubrimientos presentan características que permitirían que estos recubrimientos sean usados como implantes en sustitutos óseos.

Palabras clave

ablación láser, aleaciones de titanio, hidroxiapatita, sol gel, tratamiento superficial

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Referencias

[1] Q. Chen, and G. A. Thouas, “Metallic implant biomaterials,” Materials Science Engineering R Reports, vol. 87, pp. 1-57, Jan. 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mser.2014.10.001.

[2] S. E. Rodil, “Modificación superficial de biomaterials metálicos,” Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, vol. 29, pp. 65-76, 2009.

[3] H. Guo, L. Ping, and T. Qingbiao, “Porous titanium materials with entangled wire structure for load-bearing biomedical applications,” Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, vol. 5, pp. 16-31, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2011.09.016.

[4] A. Sandoval-Amador, L. J. Miranda-Vesga, J. Pérez, and D. Y. Peña-Ballesteros, “Biofuncionalización de Ti6Al4V mediante crecimiento de nanoestructuras de TiO2 con contenido de calcio y fósforo,” Materia, vol. 21 (3), pp. 606-614, 2016. DOI: https://doi.org/10.1590/S1517-707620160003.0058.

[5] A. Sandoval Amador, H. Carreño-Garcia, P. Escobar-Rivero, D. Y. Peña-Ballesteros, and H. A. Estupiñán-Duran, “HOS cell adhesion on Ti6Al4V surfaces texturized by laser engraving,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 687, pp. 1-4, 2016. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/687/1/012012.

[6] A. Sandoval-Amador, S. M. Guerrero-Barajas, D. R. Hernandez-Salas, D. K. Sierra-Herrera, H. A. Estupiñan-Duran, and D. Y. Peña-Ballesteros, “In vitro electrochemical behaviour of Chitosan- PEG coatings obtained on Ti6Al4V by dip coating,” J. Phys. Conf. Ser. Pap., vol. 935, pp. 3-8, 2017.

[7] A. Sandoval-Amador, Y. M. Bayona–Alvarez, H. Carreño Garcia, P. Escobar-Rivero, and D. Y. Peña-Ballesteros, “HOS cell adhesion on Ti6Al4V ELI texturized by CO2 laser,” J. Phys. Conf. Ser. Pap., vol. 935, pp. 1-4, 2017.

[8] A. Amador-Sandoval, N. D. Montañez-Supelano, A. M. Vera-Arias, P. Escoba- Rivero, and D. Y. Peña-Ballesteros, “HOS cell adhesion on TiO2 nanotubes texturized by laser engraving,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 786, pp. 4-10, 2017.

[9] A. Munoz-Mizuno, A. Sandoval-Amador, M. M. Cely, D. Y. Pena-Ballesteros, and R. J. Hernandez, “TiO2 Nanostructures: Voltage Influence in Corrosion Resistance and Human Osteosarcoma HOS Cell Responses,” Indian J. Sci. Technol., vol. 11 (22), pp. 1-9, Jun. 2018. DOI: https://doi.org/10.17485/ijst/2018/v11i22/122201.

[10] R. D. Briceño, “Estudio de la susceptibilidad a la corrosión en presencia de fluidos corporales simulados de una aleación Ti6Al4V recubierta con hidroxiapatita.,” Universidad Central de Venezuela, 2007.

[11] L. J. Reyes-Jaimes, H. A. González-Romero, A. Sandoval-Amador, D. Y. Peña-Ballesteros, and H. A. Estupiñán-Duran, “Evaluación de la degradación de superficies de fluorapatita mediante técnicas electroquímicas,” Rev. Cienc. en Desarro., vol. 6 (1), pp. 33-39, Jul. 2015. DOI: https://doi.org/10.19053/01217488.3647.

[12] D. K. Sierra-Herrera, A. Sandoval-Amador, N. D. Montañez-Supelano, and D. Y. Peña-Ballesteros, “The effect of pulsed current electrodeposition parameters of calcium phosphates coating on Ti6Al4V ELI,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 935, pp. 6-11, 2017. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/935/1/012032.

[13] L. S. Gómez-Rodríguez, A. F. Quintero Jaime, D. Y. Peña-Ballesteros, and H. A. Estupiñan-Duran, “Obtención, caracterización y evaluación in vitro de recubrimientos de policaprolactona-quitosano sobre la aleación Ti6Al4V tratada químicamente,” Rev. Me, vol. 50 (3), pp. 1-9, 2014.

[14] ASTM, “E3-11 Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens 1,” ASTM Copyright., vol. I, pp. 1-12, Jul. 2011.

[15] D. Wang, C. Chen, and X. Liu, “Effects of sol–gel processing parameters on the phases and microstructures of HA films,” Colloids and Surfaces B Biointerfaces, vol. 57 (2), pp. 237-242, Jun. 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2007.02.003.

[16] M. Salazar, and L. Calderón, “Caracterización superficial del acero inoxidable HP-40 utilizando espectroscopía de μ-PLASMA inducido por láser (μ-LIBS),” Universidad Industrial de Santander, 2013.

[17] J. Faure, A. Balamurugan, H. Benhayoune, P. Torres, G. Balossier, and J. M. F. Ferreira, “Morphological and chemical characterization of biomimetic bone like apatite formation on alkali treated Ti6Al4V titanium alloy,” Materials Science and Engineering C, vol. 29 (4), pp. 1252-1257, May. 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msec.2008.09.047.

[18] G. de-Souza, and C. M. Lepienskib, “Nanomechanical and nanotribological properties of bioactive titanium surfaces prepared by alkali treatment,” Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, vol. 4 (5), pp. 756–765, Jul. 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2010.07.005.

[19] M. Blanco, and J. Carvajal, “Obtención de superficies bioactivas sobre el sustrato Ti6Al4V mediante patronamiento por litografía láser.,” Universidad Industrial de Santander, 2013.

[20] D.-M. Liu, “No TitleStructural evolution of sol–gel-derived hydroxyapatite,” Biomaterials, vol. 23 (7), pp. 1679-1687, Apr. 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/S0142-9612(01)00295-2.

[21] C. García, “Síntesis de nanopartículas de Ca10(PO4)6(OH)2 Y Al2O3 para el desarrollo de sólidos porosos de interés biomédico,” Universidad Nacional de Colombia, 2009.

[22] N. Marín, “Síntesis y caracterización de hidroxiapatita microporosa, comparación con un producto comercial,” Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia, vol. 43, pp. 67-76, 2008.

[23] Y. E. Greish, A. S. Al Shamsi, K. Polychronopoulou, and A. I. Ayesh, “Structural evaluation, preliminary in vitro stability and electrochemical behavior of apatite coatings on Ti6Al4V substrates,” Ceramics International, vol. 42 (16), pp. 18204-18214, Dec. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.08.141.

[24] M. T. Choy, K. W. Yeung, L. Chen, C. Y. Tang, G. C. P. Tsui, and W. C. Law, “In situ synthesis of osteoconductive biphasic ceramic coatings on Ti6Al4V substrate by laser-microwave hybridization,” Surface and Coatings Technology, vol. 330, pp. 92-101, Dec. 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.09.081.

[25] L. Jenaro, V. Caselis, E. Cervantes, and E. R. Rosas, “Crecimiento en fluido fisiológico simulado de hidroxiapatita sobre películas de PMMA sílice-CaO,” Soc. Mex. Cienc. y Tecnol. Superf. y Mater. Superf. y Vacío, vol. 24 (3), pp. 92–95, 2011.

[26] F. Xin, C. Jian-Peng, and W. Quian, “Bone-like apatite formation on HA/316L stainless steel composite surface in simulated body fluid,” Trans. Nonferrous Met. Soc. China, vol. 19, pp. 347-352, 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/S1003-6326(08)60276-9.

[27] I. Leonor, A. Ito, and K. Onuma, “In vitro bioactivity of starch thermoplastic/hydroxyapatite composite biomaterials: an in study atomic force microscopy.,” Biomaterials, vol. 24 (4), pp. 579-585, Feb. 2003. DOI: https://doi.org/10.1016/S0142-9612(02)00371-X.

[28] S. Quiroga, “Efecto de la composición de los recubrimientos mixtos de biovidrio/TiO2 en sus características bioactivas,” Universidad Industrial de Santander, 2011.

[29] J. Cuesta, “Comportamiento electroquímico de recubrimientos Ca -P obtenidos mediante anodizado por plasma químico (APQ) tratados térmicamente.,” Sci. Tech., vol. 13 (36), pp. 233-238, 2007.

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