Recubrimientos vítreos obtenidos por sol-gel sobre aleaciones de Cr-Co-Mo de uso quirúrgico. Evaluación In vitro e In vivo

JOSEFINA BALLARRE; JUAN C. ORELLANO; CARLOS BORDENAVE; PABLO GALLIANO; SILVIA CERÉ

Mar del Plata, Argentina

Congreso; Congreso Multidisciplinario de Ortopedia y Traumatología; 2001

La utilización mayoritaria de metales en implantes biomédicos se basa en las importantes solicitaciones mecánicas a las que éstos están sometidos. Sin embargo, su uso puede originar la liberación de productos de degradación no deseados en el organismo. Dado que el medio fisiológico constituye un ambiente altamente agresivo, es necesario que los metales presenten una excelente resistencia a la corrosión a fin de reducir el riesgo de degradación del material y minimizar la liberación de productos de corrosión y de iones metálicos. En altas concentraciones estas sustancias constituyen elementos citotóxicos que promueven respuestas inflamatorias en los tejidos adyacentes A su vez, los implantes metálicos no son capaces de generar una unión natural con el tejido vivo sin necesidad de fijación externa y/o cementación, a diferencia del caso de ciertos materiales cerámicas y vítreas denominadas bioactivas. Estas limitaciones pueden superarse a partir del uso de prótesis metálicas recubiertas. En este trabajo se propone la obtención de recubrimientos protectores y bioactivos por sol-gel sobre aleaciones de base Co para uso quirúrgico (ASTM F75). Se trabaja  con soluciones híbridas de sílice como sistemas precursores, y con partículas de vitrocerámicos bioactivos en suspensión. Los distintos recubrimientos se evalúan desde el punto de vista de su integridad,  comportamiento electroquímico y bioactividad en medios fisiológicos simulados e in vivo en ratas tipo Lew.             Para obtener los recubrimientos se parte de la obtención de soles híbridos por condensación hidrolítica de TEOS + MTES luego se procede a la fusión y cristalización controlada de partículas de vitrocerámicos bioactivos del sistemas CaO-SiO2-P2O5  y su posterior caracterización. Las partículas de vitrocerámicos son incorporadas en suspensiones estables en los soles híbridos de sílice y luego se obtienen los recubrimientos por la técnica de inmersión- extracción de los sustratos metálicos (“dip-coating”) en dichas suspensiones y su posterior  tratamientos térmico. de sinterización. La evaluación de la resistencia a la corrosión del metal recubierto  se realiza en solución fisiológica simulada a pH 7.31 y 37 °C a partir de curvas de polarización  potenciodinámicas y espectroscopía impedancia electroquímica.             Se observa que por medio del proceso sol-gel se obtuvieron recubrimientos híbridos a base de sílice de aspecto íntegro y buena adhesividad, que resistieron a los esfuerzos térmicos resultantes del enfriamiento del sistema, desde la temperatura de densificación del recubrimiento. Se presentan resultados electroquímicos donde  la densidad de corriente de pasivación para las muestras recubiertas es menor que para los materiales desnudos. La diferencia se va haciendo menor a medida que aumenta el período de inmersión de las muestras ensayadas, pero siempre es significativa. Se presentan resultados de los ensayos realizados in vivo por la técnica de press-fit de alambres recubiertos con este sistema en tibia de ratas tipo Lew.