Desarrollo de recubrimientos híbridos para mejorar la adhesión de prótesis de caderas

ROBERTO J. J. WILLIAMS; SERGIO A. PELLICE; DIANA P. FASCE

Anales de la Academia Nacional de Ingeniería

Academia Nacional de Ingeniería

Lugar: Buenos Aires; Año: 2005 p. 203 - 212

1850-5473

El despegue parcial del cemento acrílico usado en la fijación del vástago metálico de prótesis de caderas, en la interfase con el metal, es la causa inicial de la falla de la prótesis y de la necesidad de una nueva operación para su reemplazo. En este trabajo se muestra como se puede lograr una mejora significativa de la resistencia adhesiva de esta interfase usando un recubrimiento bicapa sobre el vástago metálico. La primera capa está basada en un recubrimiento híbrido epoxi-silano que permite hacer uso de la excelente adhesión de un recubrimiento epoxi sobre un sustrato metálico al tiempo que aporta grupos alcoxisilano que permiten la unión covalente con la siguiente capa. La segunda capa está basada en una formulación híbrida orgánico-inorgánica sintetizada usando una técnica sol-gel. Esta capa se une en forma covalente a la primera capa a través de grupos silanol y aporta grupos C=C que permiten lograr uniones covalentes con el cemento acrílico. Placas de acero inoxidable (AISI 304L) fueron recubiertas en forma sucesiva por ambas capas espesor de 700 nm por capa), usando un proceso de recubrimiento por inmersión. Pares de placas con y sin el recubrimiento desarrollado fueron pegadas usando un cemento acrílico comercial usado para la fijación de prótesis de caderas (espesor = 0.55 mm). Se utilizó una geometría adecuada para ensayos de adherencia en corte (lap-shear strength test). La resistencia en corte se incrementó de 3.4 ± 1.5 MPa para las placas sin recubrimiento hasta 9.7 ± 1.5 MPa para las placas recubiertas con el sistema bicapa. El examen de la superficie de fractura mostró despegue del cemento acrílico en las zonas de contorno y desgarro del propio recubrimiento en la zona central de la junta.