Desarrollo de biomaterial base titanio activados con hidroxiapatita.

Abstract

Mundialmente, existe una creciente demanda de implantes para la disfunción ósea causada por enfermedades diversas, por ejemplo la artritis y el cáncer. Dichos implantes son necesarios para reparar o alterar los tejidos corporales naturales. Sin embargo, teniendo en cuenta las estructuras únicas y las propiedades mecánicas de los tejidos naturales, como el tejido óseo, la reparación o cambio de ellos es un desafío importante. Los implantes metálicos de titanio, acero inoxidable y cobalto-cromo han sido ampliamente utilizados en aplicaciones médicas. Éstos, tienen propiedades mecánicas beneficiosas de resistencia a la fractura y resistencia a la corrosión. Sin embargo, tienen una pobre biocompatibilidad, que es necesaria para promover el crecimiento del tejido natural. Por otra parte, la hidroxiapatita (HAP) es un material biocerámico con propiedades mecánicas deficientes, sin embargo, posee una estructura similar a los huesos y puede promover el crecimiento de tejidos naturales. La combinación de HAP con un material biocompatible con una mayor resistencia mecánica, tal como una aleación de titanio (Ti), para formar un material compuesto, despierta un gran interés. Por lo tanto, este trabajo investiga un proceso de obtención de materiales compuesto de Ti-HAP mediante pulvimetalurgia. El método estudiado consiste en la compactación de mezclas de hidruro de titanio (TiH2) en polvo con HAP en polvo en diferentes proporciones, para obtener compactos “en verde”, que posteriormente se sinterizan para obtener un material compuesto de Ti-HAP. Se estudian las condiciones de sinterización (atmósfera, temperatura, tiempo) y la relación entre las proporciones en peso de TiH2-HAP, de forma tal de establecer las mejores condiciones que se adecuen a las características mecánicas del hueso. Para ello, se efectúa una caracterización metalográfica y un análisis de propiedades mecánicas de dureza, módulo de elasticidad, límite de fluencia y alargamiento. El análisis metalográfico se realiza por microscopía óptica (OM) y microscopía electrónica de barrido (SEM). La caracterización mecánica se efectúa mediante durometría Vickers y ensayos de compresión.