Materiales Nanoestructurados en base a Ti y Ce

GRAVINA ANABELA NOEL; D'ELÍA NOELIA LAURA; MESSINA PAULA VERÓNICA

Villa Carlos Paz

Jornada; Nanocórdoba 2012; 2012

Se ha demostrado que la presencia de especies de oxígeno reactivo (reactive oxygen species, ROS) es un factor clave para modular el funcionamiento de las células óseas y que los estados de oxidación influencian notablemente la fisiología de mineralización del hueso. La manipulación del balance redox en las células óseas constituye por tanto un nuevo enfoque hacia el diseño de terapias para el tratamiento de desordenes del tejido óseo. Recientemente las nano-partículas de óxido de cerio (nano-ceria) se han destacado como potenciales materiales biomédicos debido a su capacidad única para intercambiar sus estados de oxidación (de III al IV) según las condiciones de su entorno. Esta habilidad es comparable con la que presentan los antioxidantes biológicos. En base a estos dos hechos, se sintetizaron y caracterizaron materiales nano-estructurados en base a Ti modificados con óxido de cerio. El objetivo del presente trabajo es combinar la resistencia metálica del Ti con las propiedades de oxido-reducción del Ce a fin de crear un material aplicable a la construcción de implantes metálicos de tejido óseo de caracteristicas superiores. Para la preparación de los materiales se diseñó una ruta sintética que combina la síntesis directa que emplea cristales líquidos como director de la estructura del material (true liquid crystal templating, TLCT) con el uso de microemulsiones como nanoreactores optimizándose distintas condiciones de reacción hasta obtener las estructuras deseadas. La incorporación del Ce se llevó a cabo de dos maneras: (i) incorporando valerianato de cerio junto con el surfactante en la microemulsion. El valerianato de cerio es una molécula derivada del ácido valeriánico (CH3(CH2)3COOH), por su estructura cuenta con propiedades anfifilicas por lo que se espera que se alojare al igual que el surfactante en la interfase agua/aceite de las gotas microemulsion y (ii) agregando a la mezcla de reacción las partículas de nano-cerio preparadas previamente. Aunque la microstructura del TiO2 (anatasa) no se ve alterada a causa de la incorporación de los átomos Ce, los materiales obtenidos mostraron diferentes morfologías en función de la diferente forma de incorporación del Cerio. Se piensa que a causa de una variación en la flexibilidad de la interface aceite-agua de la nanogotas de microemulsion.