Recubrimientos bioactivos de poli(ε-caprolactona-b-dimetilsiloxano)/fosfato tribásico de calcio obtenidos por co-deposición electroforética

F. LEONARDO REDONDO; ANDRÉS E. CIOLINO; MARIO D. NINAGO

Mendoza

Encuentro; XI Encuentro de Investigadores y Docentes de Ingeniería (ENIDI); 2021

Los materiales biocompatibles juegan un papel importante dentro de la ingeniería de tejidos, principalmente porque proporcionan nuevos enfoques para desarrollar materiales que contribuyan a su reparación y regeneración en cirugía ortopédica como a la liberación controlada de fármacos, entre otras aplicaciones. Por lo tanto, uno de los principales retos consiste en obtener materiales no tóxicos, biodegradables y con buena estabilidad mecánica para su correcta aplicación. Debido a diversas necesidades, los compuestos formados por dos o más materiales son excelentes candidatos para estos usos. Entre los más estudiados se pueden mencionar polímeros, cerámicas, silicatos y fosfatos bioactivos. En las últimas décadas han surgido diversas metodologías capaces de desarrollarlos, entre las que se destacan el mezclado en fundido, la disolución-lixiviación y la deposición electroforética (EPD). En este contexto, el fosfato tribásico de calcio (TCP) y sus mezclas con polímeros se encuentran entre los materiales inorgánicos más usados en EPD. Por lo tanto, el uso de copolímeros biodegradables y partículas bioactivas surge como una alternativa a explorar para la fabricación de recubrimientos sobre sustratos metálicos.En este trabajo se fabricaron recubrimientos compuestos a base de copolímeros de poli(ε-caprolactona-bloque-dimetilsiloxano) y TCP sobre sustratos de acero inoxidable mediante EPD, los cuales fueron sumergidos en fluido corporal simulado (SBF) por 7 y 28 días para evaluar su bioactividad. Los recubrimientos obtenidos se caracterizaron térmica, morfológica y fisicoquímicamente antes y después de los ensayos in-vitro. A partir de ensayos gravimétricos se observó una dependencia lineal del espesor y peso depositado con el tiempo de electrodeposición. Por otra parte, el análisis termogravimétrico reveló un rango de descomposición que se inicia a ~300 °C y se extiende hasta ~400 °C, alcanzándose una pérdida de masa de 89%. Mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), se evaluó la microestructura superficial de los recubrimientos, observándose una superficie porosa sobre el sustrato metálico y la ausencia de microfisuras. Luego de los ensayos in-vitro, el análisis SEM-EDX (espectrometría por dispersión de energías de rayos X) reveló una relación Ca/P ~1,5, siendo este valor similar al encontrado en tejidos duros. Finalmente, a partir de ensayos de espectroscopia infrarroja y difracción de rayos X, se detectaron bandas de absorción y planos de difracción asociados a una fase mineral de hidroxiapatita, que confirman el proceso de mineralización de las partículas de TCP durante los ensayos de bioactividad.