Obtención de superficies bioactivas sobre el sustrato Ti6Al4V mediante patronamiento por litografía láser

Abstract

El objetivo de este proyecto fue generar superficies con mayor reacción biológica sobre el sustrato Ti6Al4V con el fin de controlar las propiedades fisicoquímicas de los implantes, desarrollando una modificación superficial mediante Litografía Láser. La oxidación de la superficie se obtuvo a través de un proceso de anodizado en una solución 1M de H3PO4 con un voltaje constante de 30 V y una densidad de corriente variable durante 60 segundos, donde se evidenció su influencia sobre la morfología. Mediante la inmersión en una solución de NaOH por 24 horas a 60°C, y un tratamiento térmico a 450°C durante una hora, se formó una capa estable de titanato de sodio deshidratado y densificado, el cual presentó un bajo grado de cristalinidad en los análisis DRX. Se realizó un patronamiento mediante la incidencia de un láser de baja intensidad correspondiente a 1µJ con variaciones de tiempo de 90, 120 y 150 minutos, caracterizando el tamaño de los patrones; de los cuáles el de 90 minutos presentó la mejor morfología y diámetro nanométrico. Se estudió la resistencia de las películas; así como la capacidad de adsorción de iones calcio por medio de la técnica de Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS). El carácter bioactivo se evaluó mediante la inmersión en un fluido fisiológico simulado a 37°C por 7 días, generando los grupos Ti-OH- formados por el intercambio de iones Na+ y H3O-, que se combinan con los iones Ca+2 de la solución SBF, formando titanato de calcio amorfo e interactuando con los iones fosfatos. Una superficie tratada térmicamente y patronada mostró una disminución en la resistencia a la transferencia de carga, permitiendo mayor precipitación y adsorción en la superficie de los iones calcio, promoviendo el crecimiento de colonias de apatitas, mostrando su bioactividad frente al fluido fisiológico.