Title: Desarrollo de piezas porosa de titanio grado 2, recubierta con hidroxiapatita para la regeneración ósea femoral

Author: Meléndez, Ángel José

Abstract: El titanio como biomaterial presenta limitaciones para su uso como prótesis, son más rígidas que el hueso huésped, son bioinertes, y su óxido tiene baja bioactividad. Un método para controlar la rigidez es creando poros interconectadas en la prótesis metálica por proceso pulvimetalúrgico con espaciador, y la bioactividad de su óxido es incrementada recubriendo las prótesis de titanio con hidroxiapatita (Ha). El propósito de esta investigación es desarrollar piezas porosas de titanio grado 2, recubiertas con Ha, con propiedades mecánicas similares al hueso femoral, utilizando polvo de titanio grado 2 (TiG2) de 200 a 440 μm, y polvo de carbón superactivado (CSA) de 600 a 840 μm, como espaciador, mezclados a una proporción de 10, 30, 50% en peso de CSA., compactadas a 600 MPa, sinterizadas en una mufla, a temperaturas de 800, 1000, 1200°C. Se determinó: La influencia del carbón superactivado, la temperatura y tiempo de sinterización en la microestructura de las piezas porosas. El porcentaje máximo de porosidad total e interconectada en las piezas sinterizadas, utilizando el principio de Arquímedes. La resistencia a la flexión y compresión. Evaluación de la bioactividad mediante solución supersaturada de iones fosfato y calcio (SCS), y recubrimiento de las piezas con máximo porcentaje de porosidad interconectada con Ha. La caracterización se realizó a través de microscopia óptica, y microscopía electrónica de barrido (MEB), espectroscopia de rayos x por dispersión de energía (EDAX), difracción de rayos x (DRX), y fluorescencia por RX. Los resultados obtenidos fueron: Porosidad interconectadas de 55% y tamaños de poros entre 100 a 650 μm, recubiertos de una fase vítrea de sílice en su superficie, cuya matriz presentó cristales de titanatos de hierro y aluminio. La resistencia a la flexión y compresión de las piezas desarrolladas fue de 135 MPa y 61,02 MPa, respectivamente, valores mayores que la resistencia del hueso trabecular femoral y menores al hueso cortical. Se obtuvo una relación de Ca/P =1,14, indicando alta solubilidad del recubrimiento. Los resultados sugieren que el sistema es promisorio para aplicaciones en el desarrollo de implantes femorales.

URI: http://hdl.handle.net/123456789/8935

Date: 2021-08

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