Uso y validación de la impedancia eléctrica para la caracterización de materiales para aplicaciones biomédicas

El aumento de la esperanza de vida y los problemas asociados al deterioro óseo han impulsado el desarrollo de la implantología y el uso de biomateriales, destacándose los metálicos como el titanio comercialmente puro y la aleación Ti6Al4V. Sin embargo, presentan limitaciones como el apantallamiento de tensiones por la diferencia entre sus módulos de Young (105-114 GPa) y el del hueso (20-25 GPa), así como la liberación de iones de aluminio en Ti6Al4V, relacionados con el Alzheimer. En respuesta, las aleaciones de titanio tipo β, como Ti35Nb7Zr5Ta, son prometedoras al tener un módulo de Young más cercano al hueso (50-75 GPa) y carecer de toxicidad. No obstante, aún persisten problemas en la reabsorción ósea y la interfase. Por ello, se propone desarrollar implantes porosos de Ti6Al4V y Ti35Nb7Zr5Ta que reduzcan el módulo de Young y promuevan el crecimiento óseo hacia el interior. Además, para una óptima osteointegración, es esencial que la superficie del implante favorezca la adhesión, proliferación y diferenciación celular, lo cual motiva el estudio de técnicas de modificación superficial. Los métodos actuales para caracterizar implantes en términos de composición, porosidad, modificaciones superficiales y presencia celular son complejos, costosos y a menudo invasivos. Por lo tanto, en esta Tesis Doctoral se propone un protocolo alternativo basado en medidas de impedancia eléctrica, utilizando el analizador Agilent HP 4395A, como una metodología no invasiva para caracterizar estos factores. En este estudio, se analizaron sustratos de titanio comercialmente puro, Ti6Al4V y Ti35Nb7Zr5Ta fabricados por pulvimetalurgia convencional (con diferentes condiciones), técnica de espaciadores y fusión selectiva por láser; algunos con modificaciones superficiales mediante láser femtosegundo y recubrimientos por pulverización catódica. Los resultados mostraron diferencias en los valores de impedancia según el método de fabricación y los tratamientos superficiales, siendo estos últimos los que mayor impacto tuvieron en las mediciones, demostrando su relevancia en la caracterización de implantes.

Author dc:creator

• Navarro González, Paula

Advisors dc:contributor.advisor

• Torres Hernández, Yadir
• Olmo Fernández, Alberto

Statement dc:rights

• Attribution-NonCommercial 4.0 International

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Language dc:language.iso

spa

Handle dc:identifier.uri

https://hdl.handle.net/11441/172543

OAI identifier oai:identifier

oai:idus.us.es:11441/172543