Estudio de la deposición de hidroxiapatita sobre sustratos metálicos para aplicaciones biomédicas en presencia de campos magnéticos y por métodos electroquímicos

Uvillús Herrera, Andrea Carolina

2018-08-13T20:38:36Z

T-IQ/1178/CD 9066
Uvillús Herrera, A. C. (2018). Estudio de la deposición de hidroxiapatita sobre sustratos metálicos para aplicaciones biomédicas en presencia de campos magnéticos y por métodos electroquímicos. 119 hojas. Quito : EPN.

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The aim of this work was to study the deposition of hydroxyapatite (HAp) on metallic substrates induced by magnetic fields and electrochemical methods for biomedical applications. For this purpose, the structural and surface characteristics of the substrates: Titanium (Ti) and stainless steel (SS316LVM), Titanium and Steel 316LVM with Tantalum coating (Ta/Ti, Ta/SS316LVM) and Titanium and Stainless steel 316LVM with coating of Tantalum/Tantalum Nitride (Ta/TaN/Ti, Ta/TaN/SS316LVM) were analyzed by SEM, X-ray Diffraction, FTIR and Hydrophilicity Tests. It was determined that the presence of the magnetic field in the biomimetic method, accelerated the deposition of HAp, which resulted in a formed mass superior to 120 %, in 14 days and 0,22 T. On the other hand, the best conditions of the HAp formation under the electrochemical method were obtained for Ti, SS316LVM, Ta/TaN/Ti, Ta/TaN/SS316LVM at -1,6 V, -1,4 V, -1,5 V, -1,7 V, respectively, at 6 000 s. All the films of HAp formed through the application of both methods showed the presence of relations Ca/P greater than 1, which suggests that the films can be used as biomaterials. The substrate of Ta/Ti was the one that presented the best HAp formation by both methods with a HAp mass per area of 0,22 mg/mm2 from the biomimetic method in the presence of magnetic fields and 0,47 mg/mm2 from the electrochemical method. In both cases, the Ca/P ratios were close to 1,67 of HAp, which is a common value presented in the bones.

Uribe Soto, Rafael Alonso, director

El presente trabajo tuvo como objetivo estudiar la deposición de hidroxiapatita, HAp, sobre sustratos metálicos para aplicaciones biomédicas en presencia de campos magnéticos y por métodos electroquímicos. Para esto, se realizó la caracterización estructural y superficial de los sustratos Titanio (Ti) y acero inoxidable (SS316LVM), Titanio, Acero 316LVM con recubrimiento de Tántalo (Ta/Ti, Ta/SS316LVM) y Titanio y Acero 316LVM con recubrimiento de Tántalo/Nitruro de Tántalo (Ta/TaN/Ti, Ta/TaN/SS316LVM), por medio de MEB, DRX, FTIR y pruebas de hidrofilicidad. Se determinó que la presencia del campo magnético en el método biomimético, aceleró la deposición de HAp, con un incremento de masa formada de HAp superior al 120 %, en 14 días y 0,22 T. Por otro lado, las mejores condiciones de formación de HAp bajo el método electroquímico fueron para Ti, SS316LVM, Ta/TaN/Ti, Ta/TaN/SS316LVM a -1,6 V, -1,4 V, -1,5 V, -1,7 V, respectivamente, a 6 000 s. Todas las películas de HAp formadas por ambos métodos presentaron relaciones de Ca/P mayores a 1, que sugiere que dichas películas puedan ser usadas como biomateriales. El sustrato de Ta/Ti fue el que presentó la mejor formación por ambos métodos, con una masa de HAp formada de 0,22 mg/mm2 con el método en presencia de campos magnéticos y 0,47 mg/mm2 con el método electroquímico. En ambos casos, las relaciones de Ca/P fueron cercanas a 1,67 que corresponde a la relación de HAp presente en los huesos.

ACERO; ELECTROQUIMICA; CIENCIA DE MATERIALES;