Generación de interfase bioactiva y antibacterial en implantes de Ti6Al4V mediante partículas mesoporosas y gentamicina

Abstract

Este trabajo se centra en la mejora de implantes permanentes fabricados con aleaciones de titanio, con un enfoque especial en la ampliamente utilizada aleación Ti-6Al-4V en aplicaciones biomédicas. La selección de esta aleación se basa en su utilidad para implantes intracorpóreos, como los de cadera, rodilla y codo, donde se requiere fijación ósea, bajo peso y resistencia a diversas solicitaciones. Dado el incremento en la expectativa de vida y la prevalencia de problemas articulares, se reconoce la necesidad de implantes resistentes y biocompatibles. Aunque las aleaciones de titanio son livianas y resistentes, su capacidad de integración ósea natural es limitada y su resistencia antibacterial es nula. Por lo tanto, se propone la modificación superficial como una estrategia clave para mejorar estas propiedades. En este estudio, la técnica de deposición electroforética (EPD) se elige como método para aplicar recubrimientos en la superficie de la aleación de titanio. Se utiliza quitosano, un biopolímero biodegradable y biocompatible, junto con gelatina tipo B y partículas mesoporosas de vidrio bioactivo (MBG) cargadas con gentamicina (Ge). Esta combinación tiene como objetivo mejorar la oseointegración y conferir propiedades antibacterianas al implante, abordando así la problemática de las infecciones postoperatorias, una de las principales causas de falla de implantes. Los objetivos generales del estudio abarcan el análisis detallado de las características superficiales de los recubrimientos, la optimización de las condiciones de EPD y la comparación entre los diferentes recubrimientos. Se busca evaluar mejoras específicas en la bioactividad, propiedades antibacterianas y hemocompatibilidad. La metodología se basa en la premisa de que las características superficiales de los biomateriales desempeñan un papel crucial en la respuesta biológica. Se propone un sistema de aleación de titanio recubierto con quitosano, gelatina tipo B y MBG-Ge, y se lleva a cabo una caracterización exhaustiva que incluye observación por microscopía óptica, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (ATR-FTIR), Tape test, procesamiento digital de imágenes para la cuantificación del área cubierta por el recubrimiento, ángulo de contacto, rugosidad, resistencia a la corrosión, bioactividad, hemólisis y reactividad con plaquetas. En conclusión, este trabajo se posiciona en la vanguardia del diseño y desarrollo de implantes biomédicos mejorados, buscando abordar no solo la longevidad de la población, sino también proporcionar soluciones duraderas y efectivas para mejorar la calidad de vida. La elección estratégica de la aleación, la aplicación de la técnica EPD y la combinación específica de quitosano, gelatina y MBG-Ge resaltan como elementos clave en esta iniciativa innovadora. Mail del autor Florencia Carolina Uicich <florenciauicich@gmail.com>