Efecto de la biofuncionalizacion superficial en la formacion de Matriz Extracelular MEC sobre un recubrimiento vitroceramico con morfología controlada crecido sobre Ti6Al4V

Abstract

Resumen: Películas texturizadas de biovídrio 45S5 y vitrocerámicos crecidos sobre materiales de Ti6Al4V ELI (ASTM F136) anodizado, fueron obtenidas en tres etapas y evaluadas para su uso como superficies mejoradas de anclaje óseo. La primera etapa, por anodizado galvanostático de plasma electroquímico a 8.8 mA/cm2 en un electrolito 0.5M de H3PO4, la segunda, por texturizado por impresión láser que consistió en crear una máscara de tinta y disolver de forma galvánica para crear huecos con tamaño y distancias controladas. La tercera etapa fue la obtención de biovídrios por deposición electroforética con una fuente de corriente directa a un voltaje de 50 V por 5 minutos con partículas de biovídrio® 45S5 (wt.%), 5μm de tamaño de partícula, suspendidas junto con Quitosanoo, previamente disuelto en etanol y ácido acético. Los recubrimientos vitrocerámicos se obtuvieron mediante tratamiento térmico de los biovídrios obtenidos, en un horno a 680°C por 15 minutos. La bioactividad, fue evaluada in vitro mediante inmersión en fluido fisiológico simulado (SBF) durante 24 horas con agitación y a 37°C, determinando la capacidad de formar apatita en la superficie por SEM-EDS y por Espectroscopía de Impedancia Electroquímica EIE. Complementariamente, se evaluó la capacidad de formar matriz extracelular en estas superficies, mediante ensayos de adsorción de albúmina disuelta en SBF a 1g/L, mediante EIE. Los resultados mostraron mejor biomineralización en la configuración de recubrimientos vitrocerámicos patronados y adsorción en el caso de biovidrio debido a la presencia de procesos de difusión sobre las interfases.

Abstract: 45S5 bioglass textured films and glass ceramic materials grown on Ti6Al4V ELI (ASTM F136) anodized, were obtained and evaluated in three stages for use as an improved bone anchoring surfaces. A first stage, plasma electrochemical galvanostatic anodizing at 8.8 mA/cm2 in an electrolyte 0.5M H3PO4, the second by laser textured impression was to create a mask of ink and dissolve galvanically to create holes with size and controlled distances. A third step was to obtain bioglasses by electrophoretic deposition to a source of direct current at a voltage of 50 V for 5 minutes with particles of 45S5 Bioglass® (wt.%), particle size 5uM, diluted with chitosan, previously suspended in ethanol and acetic acid. The glass-ceramic coating was obtained by heat treating bioglasses obtained in an oven at 680 °C for 15 minutes. The bioactivity was evaluated in vitro by immersion in simulated body fluid ( SBF ) for 24 hours with stirring at 37 °C, determining the ability to form apatite on the surface by SEM - EDS and electrochemical impedance spectroscopy EIS. Additionally, the ability to form extracellular matrix in these surfaces by the adsorption of albumin dissolved in SBF than 1g/L, was assessed by EIS. The results showed better adsorption -ceramic coatings configuration.