Modificación superficial del sulfato de bario por medio de plasma de metil metacrilato y su efecto sobre las propiedades mecánicas de cementos óseos.
Páginas: 26 (6358 palabras)
Publicado: 18 de septiembre de 2012
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MORELIA “JOSÉ MARÍA MORELOS Y PAVÓN”
DIVISION DE ESTUDIOS PROFESIONALES
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA EN MATERIALES
OPCION 1
(TESIS PROFESIONAL)
MODIFICACIÓN SUPERFICIAL DEL SULFATO DE BARIO POR MEDIO DE PLASMA DE METIL METACRILATO Y SU
EFECTO SOBRE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE CEMENTOS ÓSEOS.
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO EN MATERIALES
PRESENTA:
RUBÉNALEJANDRO BÁEZ VARGAS
ASESOR:
M.C. María Leticia Ortiz García
ASESOR EXTERNO:
DC. JOSE MANUEL CERVANTEZ UC.
MORELIA, MICHOACÁN, MÉXICO 23 DE ENERO DEL 2012
CONTENIDO
RESUMEN. 3
INTRODUCCIÓN. 4
OBJETIVOS 7
GENERAL 7
ESPECÍFICOS 7
HIPÓTESIS 8
JUSTIFICACIÓN 9
CAPITULO l 10
MARCO TEÓRICO. 10
1.1 BIOMATERIALES. 10
1.2 CEMENTOS OSEOS. 12
1.3 REQUISITOSGENERALES 14
1.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS CEMENTOS ÓSEOS 15
1.5 PROPIEDADES MECÁNICAS. 16
1.5.1 NORMA Y VALORES PROMEDIO DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS CEMENTOS ÓSEOS. 17
1.6 El PLASMA 17
1.6.1 VENTAJAS DEL PLASMA. 18
1.7 MODIFICACION SUPERFICIAL 19
1.7.1 OTRAS FORMAS DE MODIFICAR LA SUPERFICIE 19
1.7.1.1 SILANOS. 19
1.8 FUNCIONALIZAR 20
CAPITULO ll 21
2.1 DIAGRAMA DEFLUJO 22
2.2 EQUIPO REQUERIDO: 23
2.3 MATERIALES UTILIZADOS 23
2.4 CONDICIONES EN QUE SE LLEVÓ A CABO LA FUNCIONALIZACIÓN DEL SULFATO DE BARIO (BASO4) CON PLASMA DE METIL METACRILATO (MMA): 24
2.5 PROCEDIMIENTO PARA LA MODIFICACIÓN SUPERFICIAL DEL SULFATO DE BARIO (BASO4), POR PLASMA DE MMA. 24
2.6 CARACTERIZACIÓN DEL SULFATO DE BARIO BASO4 FUNCIONALIZADO CON PLASMA DE MMA. 26
2.7PREPARACIÓN DE CEMENTOS ÓSEOS 28
2.7.1 CANTIDADES DE MATERIAL UTILIZADAS 28
2.7.2 PROCEDIMIENTO 29
2.8 CARACTERIZACIÓN DE CEMENTOS ÓSEOS: 30
2.8.1 ENSAYO DE TENSIÓN. 30
CAPITULO lll 31
Resultados. 31
3.1 PROBETAS QUE NO SUFRIERON NINGUN TIPO DE MODIFICACION. 31
3.2 PROBETAS MODIFICADAS SUPERFICIALMENTE POR PLASMAS DE METIL METACRILATO. 34
3.3 ANALISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES. 383.4 COMPARACION ENTRE LOS RESULTADOS DEL ENSAYO DE TENSION DE PROBETAS SIN MODIFICAR Y LAS QUE FUERON MODIFICADAS. 40
CAPITULO lV 41
4.1 CONCLUSIONES 41
REFERENCIAS 42
RESUMEN.
Los cementos óseos, o cementos quirúrgicos, son materiales poliméricos tolerados por el organismo humano y han sido utilizados en aplicaciones clínicas para fijar prótesis articulares como la de la cadera yla rodilla. Una de las líneas de investigación en óseos acrílicos responde a la idea de desarrollar cementos que posean una mayor biocompatibilidad con el organismo humano. En este trabajo se mejoró la superficie de sulfato de bario para hacerla más receptiva a la cubierta que se aplicó de metil metacrilato, la cual es responsable de una mayor biocompatibilidad con el organismo humano. Losmateriales utilizados fueron caracterizados por la prueba de tensión, flexión y Esfuerzo de corte, para así mismo determinar las propiedades mecánicas de este material compuesto.
INTRODUCCIÓN.
Los cementos óseos, o cementos quirúrgicos, son biomateriales poliméricos tolerados por el organismo humano que han sido utilizados en aplicaciones clínicas para fijar prótesisarticulares como la de cadera y la rodilla [1].
Los cementos óseos más conocidos son a base de Polimetacrilato de metilo (PMMA) y se han usado para la fijación de articulaciones artificiales desde 1943. En 1958, Sir John Charnley incorporó exitosamente una prótesis de cabeza femoral anclada con PMMA; desde entonces, el cemento óseo de PMMA sobresalió como uno de los primeros biomaterialessintéticos en ortopedia contemporánea [2]. La utilidad del cemento óseo no se limita a rellenar el espacio entre el implante y el hueso, lo más importante es su capacidad de transferir cargas mecánicas de la prótesis al hueso, por lo que se requiere que el polímero tenga las características adecuadas para esta aplicación [3].
Un cemento óseo de PMMA consiste de dos partes, una fase sólida y una...
DIVISION DE ESTUDIOS PROFESIONALES
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA EN MATERIALES
OPCION 1
(TESIS PROFESIONAL)
MODIFICACIÓN SUPERFICIAL DEL SULFATO DE BARIO POR MEDIO DE PLASMA DE METIL METACRILATO Y SU
EFECTO SOBRE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE CEMENTOS ÓSEOS.
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO EN MATERIALES
PRESENTA:
RUBÉNALEJANDRO BÁEZ VARGAS
ASESOR:
M.C. María Leticia Ortiz García
ASESOR EXTERNO:
DC. JOSE MANUEL CERVANTEZ UC.
MORELIA, MICHOACÁN, MÉXICO 23 DE ENERO DEL 2012
CONTENIDO
RESUMEN. 3
INTRODUCCIÓN. 4
OBJETIVOS 7
GENERAL 7
ESPECÍFICOS 7
HIPÓTESIS 8
JUSTIFICACIÓN 9
CAPITULO l 10
MARCO TEÓRICO. 10
1.1 BIOMATERIALES. 10
1.2 CEMENTOS OSEOS. 12
1.3 REQUISITOSGENERALES 14
1.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS CEMENTOS ÓSEOS 15
1.5 PROPIEDADES MECÁNICAS. 16
1.5.1 NORMA Y VALORES PROMEDIO DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS CEMENTOS ÓSEOS. 17
1.6 El PLASMA 17
1.6.1 VENTAJAS DEL PLASMA. 18
1.7 MODIFICACION SUPERFICIAL 19
1.7.1 OTRAS FORMAS DE MODIFICAR LA SUPERFICIE 19
1.7.1.1 SILANOS. 19
1.8 FUNCIONALIZAR 20
CAPITULO ll 21
2.1 DIAGRAMA DEFLUJO 22
2.2 EQUIPO REQUERIDO: 23
2.3 MATERIALES UTILIZADOS 23
2.4 CONDICIONES EN QUE SE LLEVÓ A CABO LA FUNCIONALIZACIÓN DEL SULFATO DE BARIO (BASO4) CON PLASMA DE METIL METACRILATO (MMA): 24
2.5 PROCEDIMIENTO PARA LA MODIFICACIÓN SUPERFICIAL DEL SULFATO DE BARIO (BASO4), POR PLASMA DE MMA. 24
2.6 CARACTERIZACIÓN DEL SULFATO DE BARIO BASO4 FUNCIONALIZADO CON PLASMA DE MMA. 26
2.7PREPARACIÓN DE CEMENTOS ÓSEOS 28
2.7.1 CANTIDADES DE MATERIAL UTILIZADAS 28
2.7.2 PROCEDIMIENTO 29
2.8 CARACTERIZACIÓN DE CEMENTOS ÓSEOS: 30
2.8.1 ENSAYO DE TENSIÓN. 30
CAPITULO lll 31
Resultados. 31
3.1 PROBETAS QUE NO SUFRIERON NINGUN TIPO DE MODIFICACION. 31
3.2 PROBETAS MODIFICADAS SUPERFICIALMENTE POR PLASMAS DE METIL METACRILATO. 34
3.3 ANALISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES. 383.4 COMPARACION ENTRE LOS RESULTADOS DEL ENSAYO DE TENSION DE PROBETAS SIN MODIFICAR Y LAS QUE FUERON MODIFICADAS. 40
CAPITULO lV 41
4.1 CONCLUSIONES 41
REFERENCIAS 42
RESUMEN.
Los cementos óseos, o cementos quirúrgicos, son materiales poliméricos tolerados por el organismo humano y han sido utilizados en aplicaciones clínicas para fijar prótesis articulares como la de la cadera yla rodilla. Una de las líneas de investigación en óseos acrílicos responde a la idea de desarrollar cementos que posean una mayor biocompatibilidad con el organismo humano. En este trabajo se mejoró la superficie de sulfato de bario para hacerla más receptiva a la cubierta que se aplicó de metil metacrilato, la cual es responsable de una mayor biocompatibilidad con el organismo humano. Losmateriales utilizados fueron caracterizados por la prueba de tensión, flexión y Esfuerzo de corte, para así mismo determinar las propiedades mecánicas de este material compuesto.
INTRODUCCIÓN.
Los cementos óseos, o cementos quirúrgicos, son biomateriales poliméricos tolerados por el organismo humano que han sido utilizados en aplicaciones clínicas para fijar prótesisarticulares como la de cadera y la rodilla [1].
Los cementos óseos más conocidos son a base de Polimetacrilato de metilo (PMMA) y se han usado para la fijación de articulaciones artificiales desde 1943. En 1958, Sir John Charnley incorporó exitosamente una prótesis de cabeza femoral anclada con PMMA; desde entonces, el cemento óseo de PMMA sobresalió como uno de los primeros biomaterialessintéticos en ortopedia contemporánea [2]. La utilidad del cemento óseo no se limita a rellenar el espacio entre el implante y el hueso, lo más importante es su capacidad de transferir cargas mecánicas de la prótesis al hueso, por lo que se requiere que el polímero tenga las características adecuadas para esta aplicación [3].
Un cemento óseo de PMMA consiste de dos partes, una fase sólida y una...
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