Deposición de Hidroxiapatitas sobre diferentes óxidos de titanio. Estudio comparativo

GONZALO PILAR; FABIANA OLIVA; OSVALDO CÁMARA

Salta. Argentina.

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociación Argentina de Fisicoquímica

El titanio y sus aleaciones han sido ampliamente usados para fabricar implantes por su excelente biocompatibilidad, sus propiedades superficiales y la resistencia a la corrosión. Este mejor comportamiento ha sido asociado a la existencia de la película superficial de óxido (TiO2) que lo recubre completamente. El titanio por si solo no es un buen oseoinductor, pero recubierto con materiales bioactivos como los fosfatos de calcio (Ca-P) entre ellos la hidroxiapatita (HA), se incrementa marcadamente este comportamiento [1]. El objetivo del trabajo es estudiar las características fisicoquímicas de diferentes tipos de superficies de TiO2 con el objetivo de establecer las condiciones más adecuadas de preparación que favorezcan la nucleación y formación de depósitos homogéneos de HA. Para ello se crecieron sobre titanio metálico dos tipos de óxidos electroquímicos diferentes, el primero de ellos en un medio de NaCl 0,1M pH 4,70, y el segundo en un medio de Na3PO4/Na2HPO4 0,1M pH 12,15. Un tercer tipo de superficie de óxido fue preparada por oxidación térmica del metal aplicando una rampa de calentamiento hasta 400 ºC en atmósfera de aire. Se compararon dichas superficies con aquellas a las que se le realizó un tratamiento químico posterior con una solución de Na(OH) 1M, con el propósito de generar una hidroxilación superficial. Los diferentes tipos de óxidos preparados fueron caracterizados mediante Voltamperometría Cíclica y Espectroscopia de Impedancia Electroquímica en soluciones de Na3PO4/Na2HPO4 0,1M pH 12,15; determinándose parámetros tales como potencial de circuito abierto (OCP), potencial de electroformación de óxido (E0), potencial de banda plana (Ebp) y concentración de donores (ND). Sobre los diferentes tipo de óxidos se realizaron depósitos superficiales de HA mediante dos tipos de métodos: biomimético y electroquímico [2]. Sobre estos electrodos Ti/TiO2/HA.se analizó la respuesta electroquímica mediante las técnicas ya mencionadas. Además se realizaron análisis superficial mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microsonda de Análisis Químico (EDAX) de los diferentes depósitos de películas de HA. Se pudo observar que el deposito de HA obtenido por el método biomimetico es mas compacto y/o de mayor espesor que el obtenido por el método electroquimico para cada tipo de óxidos. En cuanto a los diferentes tipos de óxidos, el TiO2 - Termico mostró un cubrimiento mas homogeneo y completo que los óxidos electroquimicos pudiendo afirmar que este oxido posee características superficiales que favorecen la nucleación de HA. Como conclusión se puede afirmar que las diferentes características superficiales de los óxidos, determinadas por su método de preparación, serían las que determinan que la HA se deposite sobre las superficies de TiO2 y que los diferentes métodos de síntesis de HA generan depósitos con diferentes características morfológicas.2) que lo recubre completamente. El titanio por si solo no es un buen oseoinductor, pero recubierto con materiales bioactivos como los fosfatos de calcio (Ca-P) entre ellos la hidroxiapatita (HA), se incrementa marcadamente este comportamiento [1]. El objetivo del trabajo es estudiar las características fisicoquímicas de diferentes tipos de superficies de TiO2 con el objetivo de establecer las condiciones más adecuadas de preparación que favorezcan la nucleación y formación de depósitos homogéneos de HA. Para ello se crecieron sobre titanio metálico dos tipos de óxidos electroquímicos diferentes, el primero de ellos en un medio de NaCl 0,1M pH 4,70, y el segundo en un medio de Na3PO4/Na2HPO4 0,1M pH 12,15. Un tercer tipo de superficie de óxido fue preparada por oxidación térmica del metal aplicando una rampa de calentamiento hasta 400 ºC en atmósfera de aire. Se compararon dichas superficies con aquellas a las que se le realizó un tratamiento químico posterior con una solución de Na(OH) 1M, con el propósito de generar una hidroxilación superficial. Los diferentes tipos de óxidos preparados fueron caracterizados mediante Voltamperometría Cíclica y Espectroscopia de Impedancia Electroquímica en soluciones de Na3PO4/Na2HPO4 0,1M pH 12,15; determinándose parámetros tales como potencial de circuito abierto (OCP), potencial de electroformación de óxido (E0), potencial de banda plana (Ebp) y concentración de donores (ND). Sobre los diferentes tipo de óxidos se realizaron depósitos superficiales de HA mediante dos tipos de métodos: biomimético y electroquímico [2]. Sobre estos electrodos Ti/TiO2/HA.se analizó la respuesta electroquímica mediante las técnicas ya mencionadas. Además se realizaron análisis superficial mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microsonda de Análisis Químico (EDAX) de los diferentes depósitos de películas de HA. Se pudo observar que el deposito de HA obtenido por el método biomimetico es mas compacto y/o de mayor espesor que el obtenido por el método electroquimico para cada tipo de óxidos. En cuanto a los diferentes tipos de óxidos, el TiO2 - Termico mostró un cubrimiento mas homogeneo y completo que los óxidos electroquimicos pudiendo afirmar que este oxido posee características superficiales que favorecen la nucleación de HA. Como conclusión se puede afirmar que las diferentes características superficiales de los óxidos, determinadas por su método de preparación, serían las que determinan que la HA se deposite sobre las superficies de TiO2 y que los diferentes métodos de síntesis de HA generan depósitos con diferentes características morfológicas.