Respuesta temprana de implantes endomedulares de circonio anodizado: estudio in vitro e in vivo en modelo animal

MARIA ROSA KATUNAR; TAMARA VICO; MARIANO RAMOS; ANDREA GOMEZ SANCHEZ; MATIAS BACA; CARLOS BLAS VOTTOLA; FACUNDO DIAZ; KAHLIL HADAD; JUAN CARLOS ORELLANO; SILVIA CERE

Ciudad de Buenos Aires

Congreso; 51º Congreso Argentino de Ortopedia y Traumatologia. 1º Congreso Ibero-Latinoamericano. XXII Congreso SLAOT; 2014

Los  materiales metálicos se utilizan como implantes para restaurar o reparar funciones perdidas. Las aleaciones de circonio son potencialmente útiles como biomateriales, particularmente para aplicaciones ortopédicas y como implantes dentales. Debido a la capa de óxido pasivo que se forma sobre la superficie, éste material reúne aceptables propiedades mecánicas, excelente resistencia a la corrosión en distintos medios y una alta resistencia al desgaste (1). Además, su densidad y facilidad de conformado lo colocan por delante de otras opciones para prótesis, como el acero inoxidable austenítico y aleaciones de cobalto, cromo, níquel y molibdeno. Una ventaja adicional del uso  de circonio como material para implantes es la ausencia de níquel, que es un alergénico conocido (2, 3). El circonio/óxido de circonio es un sistema atractivo para el uso en implantes debido a su  bioactividad.  Así, el éxito del material depende principalmente de la respuesta del organismo a la presencia del mismo, y a su degradación dentro del cuerpo (4). Cuando se implanta un material en un organismo, ocurre una reacción inmediata entre la superficie y los tejidos vivos,  y es esta la que define la compatibilidad del tejido con el material implantado. El óxido de la superficie de los implantes juega un rol fundamental, no sólo contra la corrosión, sino a respecto a la biocompatibilidad. La composición de la película de óxido varía de acuerdo al medio al que se encuentre expuesto; así, films pasivos coexisten en íntimo contacto con electrolitos, sufriendo un continuo proceso de disolución parcial y re precipitación de especies (5). En este sentido, varios autores han reportado resultados favorables, y ha sido demostrado que la integración de los implantes de circonio es superior frente al titanio. Además, estudios estadísticos de adaptabilidad e integridad del implante en el tiempo fueron realizados, verificándose una tasa de supervivencia del 98,7 por ciento (2). Una de las vías posibles para realizar la modificación superficial del circonio  es mediante el anodizado. El anodizado es una técnica electroquímica mediante la cual se aumenta el espesor de una película de óxido, formada naturalmente sobre la superficie de un metal. Es una técnica simple, aplicable a todo tipo de geometría y tamaño de pieza, cuyo propósito de aplicación sobre un metal varía desde fines estéticos hasta funcionales.  Básicamente, la técnica consiste en forzar un flujo de corriente en el sentido del  contra-electrodo, para que se produzca la oxidación de la pieza (ánodo). Los parámetros de  proceso son el tipo y concentración de electrolito y su temperatura y agitación, además de la diferencia de potencial o cantidad de corriente suministrada. De esta manera se puede tener cierto control sobre el espesor, la morfología y porosidad del film de óxido formado (8, 9). Es bien conocido que el proceso de oseointegración es el mecanismo por el cual se logra una conexión a nivel estructural entre el nuevo hueso y la superficie del implante, es por eso que la superficie modificada del implante es la que juega un rol determinante en la respuesta del biomaterial en el huésped. Es así que los cambios a nivel de textura y/o química de la superficie del material podrían conducir a la integración a largo plazo en el tejido óseo siendo la topografía y la química de un implante críticas en lo que respecta al éxito de la unión hueso-implante. En los últimos años el campo de los biomateriales se ha enfocado en el desarrollo de modificaciones a nivel superficial para lograr una completa integración entre los dispositivos biomédicos, las células y el tejido circundante minimizando la formación de tejido fibroso (10) y el potencial rechazo del material implantado. Está ampliamente reportado en la bibliografía que una conexión rápida, fuerte y sostenida en el tiempo entre el implante y el hueso resulta esencial para el éxito de implantes ortopédicos y dentales (11, 12). En este trabajo se evalúa la respuesta in vitro de la resistencia de implantes de circonio anodizados a potenciales bajos en ácido fosfórico y se analizan los efectos del proceso de anodizado el tejido en el entorno del implante a tiempos cortos de implantación (15 y 30 días) en ratas Wistar macho.