Desarrollo de estructuras de titanio con porosidad gradual y su estudio para aplicaciones como bioimplantes

Abstract

Las tecnologías biomédicas actuales buscan modificar superficialmente los materiales de los implantes para garantizar una sanación más temprana en aquellos pacientes que sufren enfermedades degenerativas e inflamatorias en el hueso y articulaciones. Los biomateriales ortopédicos están destinados a ser implantados en el cuerpo humano como componentes o dispositivos diseñados para realizar ciertas funciones biológicas mediante la sustitución o la reparación de hueso, cartílago, ligamentos y tendones. La elección del titanio (Ti) como material de implante con fijación biológica se debe a sus principales características biomédicas. La generación de porosidad permitiría superar problemas en la fabricación de piezas en implantología, conduciendo al beneficio de disminuir la excesiva rigidez del Ti para aproximarse al hueso (ETi = 110 GPa y el Ehueso = 4-30 GPa). Al mismo tiempo, la estructura ósea no es uniforme y el hueso cortical es más compacto que el hueso trabecular, de forma tal que conviene conseguir un material con gradiente de porosidad que permita compatibilizar la distribución de esfuerzos entre prótesis-hueso. Para este fin, se propone estudiar mediante la técnica de gel-casting con polvo de 𝑇���������𝑖���������𝐻���������2 y posterior sinterización aquellas condiciones que permitan obtener un material base Ti con estructura de porosidad controlada en forma gradual. Además, se abarcará una revisión y experimento preliminar de ensayos biológicos (in vitro e in vivo) para plantear la factibilidad de realizar un modelo experimental biológico y así definir las propiedades biológicas del titanio poroso obtenido por el proceso gel-casting.