CARACTERIZACIÓN SUPERFICIAL Y NANOMECÁNICA DE TITANIO ANODIZADO PARA SU USO EN IMPLANTOLOGÍA

LUCAS ALOIA GAMES; SILVIA M. CERÉ; JOSEFINA BALLARRE

Congreso; Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

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Introducción La necesidad de generar una interfase biológicamente activa sobre metales de uso en cirugía ortopédica y odontológica lleva a una modificación superficial de los materiales tal que promueva la interacción con el tejido óseo existente y lleven a la fijación del implante sin la necesidad de cementación. La formación de óxidos superficiales compactos y protectores es una herramienta económica y sencilla para generar una superficie de interacción apropiada con el tejido óseo. La adhesión de estos óxidos a los sustratos metálicos es de gran importancia ya que serán sometidos a numerosos esfuerzos antes de implantarse en el cuerpo. Objetivos Este trabajo propone la caracterización bioactiva, superficial y mecánica de óxidos de titanio compactos, generados en chapas de titanio (Ti) de pureza comercial, mediante el tratamiento de anodizado potenciostático en una solución de Fosfato diácido de Amonio ((NH4)H2PO4) y Fluoruro de Amonio (NH4F), con el objetivo de obtener óxidos dopados con fósforo en la superficie de manera de promover la bioactividad. Resultados Se utilizaron dos condiciones de rugosidad superficial de las chapas de Ti: pulidas y “as-received”. Los anodizados se realizaron a dos potenciales diferentes, 20 y 30 Volts, durante una hora. El análisis superficial se llevó a cabo mediante microscopía óptica de barrido (SEM), observándose la distinta morfología obtenida en cada caso. Por difracción de rayos X (XRD) se observó la presencia de óxidos de titanio y de fosfatos de amonio, también caracterizados por espectroscopía Raman. Mediante nanoindentación se evaluaron las propiedades mecánicas de la capa superficial con el fin de obtener parámetros del material como módulo elástico y dureza. Estas mediciones, permitieron determinar parámetros mecánicos básicos para ser comparados con los del hueso y el metal desnudo. Para analizar la presencia de bioactividad se realizaron ensayos in vitro en solución fisiológica simulada (SBF) durante 15 días a 37 ºC. Se observó la presencia de calcio y fósforo por ensayos de espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS), como así también por espectroscopía Raman. Conclusiones Es posible modificar superficialmente Ti de pureza comercial mediante un tratamiento sencillo y económico. Las propiedades de las capas de óxido, así como la calidad y la cantidad de los depósitos generados, dependen en gran medida de la rugosidad superficial inicial del sustrato. Este tratamiento de anodizado permite la deposición in vitro de fosfatos de calcio luego de 15 días de inmersión en SBF, primer indicio de bioactividad. Las capas generadas sobre sustratos pulidos presentan depósitos de fosfatos y óxido de titanio, con módulo elástico y dureza mayor que los depósitos logrados sobre el sustrato rugoso.