Tratamiento de modificación superficial de titanio puro y los efectos en su bioactividad

Abstract

RESUMEN: Este trabajo muestra el progreso de la investigación, la preparación de películas de óxido de titanio por CVD y evalúa su bioactividad. El titanio y sus aleaciones se utilizan en biomateriales como implantes ortopédicos y dentales debido a su biocompatibilidad, resistencia mecánica, resistencia a la corrosión, y el bajo peso específico. En los últimos años, el óxido de titanio se ha utilizado como capa en la superficie de los implantes, debido a la fase anatasa que tiene la capacidad de promover el crecimiento de hidroxiapatita, que es el mineral inorgánico que forma el hueso humano en un 65% aproximadamente. Los métodos utilizados para crecer las películas de óxido de titanio son: sol-gel de plasma, pulverización y recientemente deposición de vapor químico (CVD). El análisis de la literatura indica que la síntesis y formación de hidroxiapatita ha sido investigado, pero aún no existe un procedimiento definido y controlado. Este estudio utiliza el proceso de CVD debido a que es una técnica más limpia que permite el control de los depósitos. Se preparó una película de óxido de titanio por CVD preferentemente fase anatasa, porosa, nanocristalina, continua, a través del control de las variables de proceso (tiempo, el caudal de gas, presión y temperatura) y utilizados sustrato de titanio químicamente puros (QP) con un tratamiento previo para modificar la superficie como: ettching, anodizado o la oxidación térmica. Normalmente, el titanio CP se utiliza en implantes, la superficie de titanio fue atacado por diferentes técnicas (el ataque químico, oxidación térmica y tratamiento electroquímico e hidrotérmico – electroquímico). La evaluación in vitro de la bioactividad de las películas de óxido de titanio se llevará a cabo mediante la formación de hidroxiapatita mediante la inmersión en un fluido fisiológico simulado (FFS). La caracterización morfológica y estructural de las superficies (de titanio, la película de óxido de titanio y hidroxiapatita) fue investigado por las técnicas de difracción de rayos X, AFM y SEM / EDS para su posterior análisis; el efecto de las características estructurales y morfológicas de la película de óxido de titanio y el tratamiento previo superficial del sustrato de titanio del grado de bioactividad. El indicador para evaluar la bioactividad de películas de óxido de titanio es la presencia de hidroxiapatita. ABSTRACT: This work shows the progress of the investigation, preparation of titanium oxide films by CVD and evaluates its bioactivity. The titanium and its alloys are used in biomaterials orthopedic and dental implants because of its biocompatibility, mechanical strength, corrosion resistance, and low specific gravity. In recent years, the titanium oxide has been used as film on the surface of the implants, because the anatase phase has the capacity to promote the growth of hydroxiapatite, which is the inorganic mineral that makes up the human bone in an approximately 65%. The methods used to grow films of titanium oxide are: sol-gel, plasma spraying and very recently Chemical Vapor Deposition (CVD). The analysis of the literature indicates that the synthesis and formation of hydroxiapatite has been investigated but still there is no procedure defined and controlled everything. This study utilizes the CVD process because it is a cleaner technique that allows the control of deposits. Be prepared titanium oxide film by CVD preferably anatase phase, porous, nanocrystalline, continuing; through the control of the process variables (time, gas flow rate, pressure and temperature) and used substrate titanium chemically pure (CP) with pre-treatment to modify the surface for ettching, anodization or thermal oxidation. Commonly the titanium CP is used in implants, the surface of titanium will already be attacked by different techniques (the attack chemical, thermal oxidation and anodized). The assessment of the bioactivity of the films of titanium oxide will be implemented through the formation of hydroxiapatite in vitro on them using a simulated physiological fluid (SPF). The morphological and structural characterization of the surfaces (titanium, titanium oxide film and hydroxiapatite) will be investigated by the techniques of XRD, AFM and SEM / EDS for further analysis. That effect of the structural and morphological characteristics of the titanium oxide film and the substrate surface pretreatment of titanium on the degree of bioactivity. The indicator to evaluate the bioactivity of titanium oxide films is the presence of hydroxiapatite.