Estudio de la hemocompatibilidad de películas de CNx producidas por arco pulsado

Abstract

Se depositaron películas de nitruro de carbono (CNx) a través de la técnica de deposición física en fase vapor mediante arco pulsado variando la temperatura del sustrato y se investigó cómo este parámetro afectó la hemocompatibilidad de los recubrimientos. Para obtener criterios de compatibilidad con la sangre se realizaron pruebas in vitro de trombogenicidad, cuyos resultados fueron correlacionados con la microestructura y rugosidad de las películas obtenidas. En la producción de estas películas se varió la temperatura del sustrato, obteniendo recubrimientos a T. ambiente, 100°C, 150°C y 200°C, dejando constantes parámetros como distancia interelectródica, voltaje, presión de trabajo y número de arcos. Técnicas de análisis tales como espectrosocopías infrarroja y Raman visible, revelaron enlaces químicos entre el C y el N presentes en las películas amorfas, con estructuras tendientes a la formación de una estructura grafítica a medida que se incrementaba la temperatura del sustrato. Sin embargo, a una temperatura crítica, 150°C, esta tendencia fue modificada, presentando una película con una estructura más amorfa, siendo ésta la más dura, 2.5±0,7 GPa y menos rugosa, 0,11±0,01 nm. La baja rugosidad y la estructura más amorfa que presentó este recubrimiento favoreció una mayor hemocompatibilidad, demostrándose además que la compatibilidad sanguínea de las películas de nitruro de carbono es afectada por una relación adecuada ID/IG o sp3/sp2 pero no por un contenido absoluto de enlaces sp3 o sp2 (Texto tomado de la fuente)

Carbon nitride thin films were obtained through plasma assisted physical vapor deposition technique by pulsed arc, varying the substrate temperature and it was investigated how this parameter affected the hemocompatibility of the films. To obtain approaches of blood compatibility, in vitro thrombogenicity tests carried out whose results were correlated with the microestructure and roughness of the films obtained. The substrate temperature was changed in the production of these films, obtaining coatings under different temperatures, room temperature, 100°C, 150°C and 200°C. Variables such interelectrodic distance, voltage, work pressure and number of arches, remained constant. Infrared spectroscopy, visible Raman spectroscopy were used, and they revealed chemical bonding between C and N atoms in the amorphous thin films, moreover graphite-like structures as the substrate temperature was increased. However, out a critical temperature, 150°C, this tendency broke, and the film was more amorphous. The latter coating was the hardest, 2,5±0,7 GPa, and showed the lowest roughness, 0,11±0.01 nm. This last characteristic favored a best hemocompatibility of the film. Also, it was demonstrated that the blood compatibility of carbon nitride films obtained were affected by the ID/IG or sp3/sp2 ratio, not by the absolute sp3 or sp2.