Estudio de bioactividad en aleaciones Co-Cr con superficies foliculares - Almada Almanza, Vicente Antonio (2012)
Cuando se necesita reemplazar un tejido corporal debido a enfermedad o lesión se recurre a los biomateriales para sustituir dicha función. Los biometales tienen desventajas en cuanto a respuesta biológica, dado que el cuerpo los acepta pero los aísla en un tejido fibroso que impide en ocasiones exista una buena fijación entre metal y hueso. Por el contrario, existen cerámicos considerados bioactivos que mediante reacciones químicas e intercambio iónico permiten una fijación directa con el tejido óseo. Con el afán de promover una mejor fijación a largo plazo de las prótesis e implantes en general, se han empleado diferentes diseños y/o arreglos de superficies porosas elaboradas en biomateriales como metales, cerámicos, polímeros y compositos. Las técnicas para lograrlo son muy diversas, pasando de las más sencillas (sinterización), hasta las más avanzadas como el uso del rayo laser. El proyecto trata de evaluar una superficie porosa compuesta de folículos. Un folículo es una porosidad abierta en una superficie de dimensiones pequeñas y semicilíndricas. Dicho folículo se hace rellenar de un cerámico bioactivo denominado wollastonita con la intensión de permitir crecimiento óseo dentro de él. Además, en el material de relleno se produce porosidad mediante el uso de partículas de fibras orgánicas para su evaporación subsecuente. Este tipo de superficie porosa se planea integrar a futuro en diseños de diversos implantes o prótesis con el objetivo de aumentar su vida útil al promover una mayor integridad mecánica en la interfase hueso-metal. Para este proyecto se produjeron superficies foliculares sobre muestras metálicas de aleaciones base cobalto mediante el proceso de fundición conocido como „a la cera perdida‟. Buena parte de la experimentación contempla el encontrar las condiciones de fabricación idóneas. Las muestras foliculares fueron sometidas a una prueba de bioactividad donde se simula el ambiente corporal interno del cuerpo para ver las reacciones biológicas inherentes a materiales bioactivos como la formación de cerámicos fosfatados involucrados en el crecimiento óseo. Durante el proyecto se realizaron diversas modificaciones al proceso de fundición tradicional, centrándose en las operaciones de aplicación de capas cerámicas para moldes, su composición y el método de descerado de moldes. La experimentación preliminar permitió la continua mejoría del proceso utilizado, obteniéndose muestras foliculares. Las pruebas de bioactividad se llevaron a cabo con formación de apatita sobre el material bioactivo. Las innovaciones empleadas en el proceso de manufactura de moldes permitieron tener un ambiente laboral más limpio, se evito el desperdicio de material y bajar costos del proceso de fabricación completo. La prueba de bioactividad arrojo buenos resultados al formarse apatita sobre el material bioactivo. Se recomienda el uso de hornos con mayor control de temperatura, así como mayor investigación para mejorar la operación de manufactura y sinterizado de moldes para la obtención de folículos más resistentes.