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Desarrollo de recubrimientos de hidroxiapatita/tio2 por sol-gel sobre acero inoxudable quirúrgico 316l para aplicaciones biomédicas

Resumen

Utilizando como precursores nitrato de calcio tetrahidratado, diamonio hidrógeno fosfato e isopropóxido de titanio (IV) y mediante el proceso sol-gel, se obtuvieron soles estables de hidroxiapatita y TiO2. A partir de mezclas de dichos soles, con ayuda de la técnica dip-coating; se desarrollaron, bajo diferentes condiciones películas compuestas de Hidroxiapatita/TiO2 sobre sustratos de acero 316L. Tales recubrimientos se caracterizaron con ayuda de las técnicas de DRX, EDX, (SEM), (EIS), curvas de polarización anódica y (RPL). Igualmente, se determinó la adhesión de las películas con ayuda de un medidor de adherencia hidráulico HATE® así como también se determinó el espesor de los recubrimientos mediante Rugosidad media (Ra). Finalmente, se evaluó la bioactividad in vitro de los recubrimientos durante dos semanas manteniendo las probetas sumergidas en SBF a 37°C para simular la temperatura corporal. La mejor adherencia la exhibe el recubrimiento de HA/TiO2 (8,276 MPa) realizado a 6 cm/min y con una sola capa. A las mismas condiciones la HA y el TiO2 presentan una adherencia de 2,919 y 5,379 MPa respectivamente, por lo cual se concluye que en efecto, la HA mejora su estabilidad mecánica notablemente con un refuerzo de TiO2. A pesar de que la fase rutilo no es bioactiva, al formar un material compuesto con la HA, toma un carácter bioactivo, creciendo sobre ella apatitas al estar inmersa en SBF. El comportamiento electroquímico de la capa reforzada evidencia una mayor resistencia a la corrosión en SBF que las capas de HA y TiO2 por separado. Presenta una velocidad de degradación bastante baja, aunque su resistencia a la polarización disminuye después de su permanencia en SBF. Sin embargo, estos biomateriales son promisorias alternativas para la aplicación en implantes ortopédicos y dentales.