Modificación superficial de acero inoxidable por deposición electroforética, conteniendo zeína y vidrios dopados con cobre, para su aplicación como implantes quirúrgicos

Abstract

El acero inoxidable es un material ampliamente utilizado para implantes traumatológicos permanentes, principalmente por su resistencia mecánica y su bajo costo. Sin embargo, no presenta propiedades osteoinductivas que favorezcan la unión del implante al tejido adyacente y es susceptible a la corrosión en medio fisiológico, con la consecuente liberación de iones metálicos al organismo y la disminución de vida útil del implante. En el presente trabajo se realizaron recubrimientos sobre acero inoxidable por medio de deposición electroforética (EPD), con el objetivo de contrarrestar las problemáticas y limitaciones del metal. Los recubrimientos fueron fabricados con: zeína, un polímero natural y biocompatible que proveyó la plataforma para la incorporación de materiales funcionales; vidrio bioactivo para favorecer la unión del implante al tejido; y cobre, que se incorporó como dopante del biovidrio, para proveer propiedades antibacteriales, angiogénicas y disminuir posibles riesgos de infección. Los recubrimientos fueron caracterizados mediante distintas técnicas que incluyeron microscopía óptica y SEM, procesamiento digital de imágenes, FTIR, perfilometría, ensayos de adhesión y ángulo de contacto. Además, se realizaron ensayos electroquímicos, de viabilidad/proliferación celular, de liberación de cobre y actividad antibacteriana. Los recubrimientos mostraron buena adhesión al sustrato, aumentaron levemente su rugosidad y redujeron su ángulo de mojado. El análisis FTIR demostró cierta bioactividad de las capas tras 7 días de inmersión en SBF, por la aparición de depósitos relacionados a la hidroxiapatita. Sin embargo, los ensayos electroquímicos realizados tras ese tiempo indicaron una bioactividad baja. Mediante UV-vis se comprobó la liberación de cobre de las capas, aunque los ensayos antibacteriales mostraron una baja actividad antibacterial. No se observaron mejoras en la resistencia a la corrosión de las muestras recubiertas respecto del sustrato en los ensayos electroquímicos. Los ensayos in vitro celulares mostraron una gran adhesión y proliferación de las células C2C12 sobre las muestras recubiertas. Mail de los autores Camila Aranda <arandacami95@gmail.com>