Interacciones Molde- Hidroxipatita

REVISTA MEXICANA DE INGENIERÍA QUÍMICA Vol. 5, Supl. 1 (2006) 11-14

AMIDIQ

INTERACCIONES MOLDE-HIDROXIAPATITA DURANTE EL VACIADO DE UNA ALEACIÓN BASE COBALTO BIOCOMPATIBLE MOLD-HYDROXYAPATITE INTERACTIONS DURING THE CASTING OF A BIOCOMPATIBLE COBALT BASE ALLOY
J.C. Escobedo-Bocardo1*, J.C. Ortiz-Cuellar1, J. M. Almanza-Robles1, D.A. Cortés-Hernández1 y M. A. Escobedo-Bocardo2
1CINVESTAV Unidad Saltillo, Carr. Saltillo-Monterrey km 13.5 A. P. 663, C. P. 25000, Saltillo, Coah., México. 2 Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila. Recibido 26 de Mayo de 2005; Aceptado 4 de Diciembre de 2005

Resumen Con el propósito de bioactivar la aleación base cobalto ASTM F-75, se probó un tratamiento superficial utilizando hidroxiapatita durante el proceso de vaciado.Las paredes de las cavidades del molde de investimento fueron recubiertas con hidroxiapatita en polvo antes del vaciado del metal. Después del vaciado, un lote de las probetas coladas se sometió a un tratamiento térmico a 1220°C por una hora y posteriormente fueron templadas en agua. Para evaluar su bioactividad, las probetas fueron sumergidas en un fluido fisiológico simulado (SBF) por 21 días a37°C. La superficie de las probetas durante las diferentes etapas fue caracterizada por microscopía electrónica de barrido, análisis de energía dispersiva de rayos X y difracción de rayos X. El análisis de la superficie de las probetas después del vaciado mostró una cantidad apreciable de partículas cerámicas embebidas en la superficie metálica. Los resultados de los análisis indicaron que sepresentaron cambios químicos y físicos en la hidroxiapatita debido al efecto de la temperatura y como resultado de la interacción química hidroxiapatita-molde e hidroxiapatita-metal. El análisis de la superficie de las probetas después de la inmersión en SBF mostró la formación de una capa cerámica homogénea sobre la superficie de las probetas. Palabras clave: bioactividad, SBF, aleaciones basecobalto, hidroxiapatita, método biomimético. Abstract In the aim of bioactivating the ASTM F-75 alloy, a surface treatment using hydroxyapatite powder during the casting process, was tested. The investment mold cavity walls were coated with hydroxyapatite powder before casting. Selected cast samples were subjected to a heat treatment at 1220°C for 1 hr and then water quenched. In order to evaluate thebioactivity, the cast samples were immersed in simulated body fluid, SBF, for 21 days at 37°C. The surface of the samples were characterized by SEM, XRD and EDS. Surface analysis of the metallic samples after casting showed a appreciable amount of embedded ceramic particles. Hidroxyapatite was partially affected due to the high temperature during both the casting and heat treatment. Chemicalinteractions mold wallhydroxyapatite and metal-hydroxyapatite were detected. Surface analysis of the samples after the immersion in SBF showed a homogeneous ceramic layer. Keywords: bioactivity, SBF, cobalt base alloys, hydroxyapatite, biomimetic method. 1. Introducción Las aleaciones metálicas son ampliamente empleadas para fabricar prótesis para reemplazo total de cadera debido a sus elevadaspropiedades mecánicas. Sin embargo, los implantes fabricados con estas aleaciones no se unen espontáneamente al hueso (Noort, 1987; Miyazaki, 1997). Para mejorar la capacidad de unión al hueso, los implantes metálicos se recubren con materiales bioactivos (Hench, 1999). Actualmente se encuentran en uso clínico implantes metálicos recubiertos con hidroxiapatita por el método de espreado por plasma. Sinembargo, la hidroxiapatita depositada por este método difiere de la apatita ósea en cristalinidad y composición debido a las altas temperaturas empleadas durante su aplicación (Sun, 2001). Otro método empleado para promover la bioactividad de diferentes materiales es el biomimético (Abe, 1990). Se ha demostrado que utilizando este método es posible formar una capa de apatita de características...