Recubrimientos de quitosano y nanopartículas de biovidrio generado por deposición electroforética sobre acero para uso biomédico.

DIAZ, FLORENCIA; CERE, SILVIA; BALLARRE, JOSEFINA

La Plata

Congreso; 2. Congreso Argentino de Fisico-quimica y quimica inorgánica CAFQII 2021.; 2021

El uso masivo de acero inoxidable en implantes es todavía una práctica común en muchos países en desarrollo. La optimización de estos materiales tiene un papel clave en el éxito o rechazo de un implante. Para mejorar la oseointegración de un material metálico, pueden realizarse tratamientos de superficie o depositar recubrimientos. Una de las técnicas que pueden utilizarse para obtener capas funcionales es la deposición electroforética. Con esta técnica pueden depositarse partículas como vidrios bioactivos, y bio-polímeros como el quitosano o la gelatina. Estos materiales se presentan como una alternativa promisoria ya que son biocompatibles y bioactivos. La manera tradicional de producir vidrios es por fusión. Una alternativa para producir estos vidrios es por el método de sol-gel: consiste en la generación de una red basada en sílice, con una solución hecha a base de alcóxidos. Las ventajas de este proceso incluyen la utilización de temperaturas más bajas, la posibilidad de darle distintas formas al vidrio y la capacidad de doparlo.El objetivo principal de esta investigación generar recubrimientos funcionales sobre acero inoxidable. Para ello se sintetiza primeramente un vidrio bioactivo a base de silicio utilizando la técnica de sol-gel, en forma de nano-partículas, mediante el método Stoeber. Se utilizan tetraetoxisilano y nitrato de calcio como precursores, en catálisis básica. A partir de estas nanoparticulas de vidrio (0.5 y 0.75g/L) y utilizando quitosano, se generan capas mediante deposición electroforética en corriente continua a diferentes potenciales (10-30V) por diferentes períodos de tiempo (3-5 minutos). Como sustrato se utilizan chapas de acero inoxidable de grado quirúrgico. Los recubrimientos obtenidos (con diferentes concentraciones de nanopartículas y diferentes parámetros de deposición) se caracterizaron por técnicas microscópicas y espectroscópicas, así como de superficie (ángulo de mojado, rugosidad). Se obtuvo excelente adhesión de los recubrimientos, así como una homogénea distribución de las nanoparticulas de vidrio en la capa (Fig. 1). Luego de 7 días de inmersión en solución SBF (en inglés Simulated Body Fluid), los recubrimientos tienden a disolverse en solución fisiológica, pero ya se presentan depósitos de fosfatos de calcio en su superficie, primer indicio de bioactividad