Deposición electroforética de nuevos vidrios bioactivos sobre implantes metálicos densos y porosos para aplicaciones de tejido óseo

Presentada y defendida por Salwa El Baakili el 13 de mayo de 2024
Tesis dirigida por: Pr. Meriame Bricha & Pr. Khalil El Mabrouk.

Abstracto

Este estudio enfatiza el papel vital de la conexión entre el implante y el hueso para garantizar su estabilidad, longevidad e integración. La investigación investiga el uso de recubrimientos de vidrio bioactivo sobre sustratos metálicos creados mediante impresión 3D para abordar los desafíos de inestabilidad y corrosión de los implantes. El objetivo es mejorar la bioactividad, promover el crecimiento óseo, prevenir la corrosión y garantizar la compatibilidad mecánica.

En esta tesis, se crearon nuevos biovidrios (BG) y recubrimientos compuestos sobre piezas metálicas de acero inoxidable 316L impresas en 3D (porosas y densas mediante fusión selectiva por láser 'SLM') utilizando el método de deposición electroforética (EPD). Se sintetizaron varias composiciones de BG utilizando el método hidrotermal y se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). Se obtuvieron resultados prometedores en cuanto a bioactividad, morfología y liberación de fármacos. La incorporación de dopantes iónicos, como estroncio, magnesio, fósforo y quitosano, como matriz polimérica mejoró aún más las propiedades de los recubrimientos.

El vidrio bioactivo dopado con estroncio 63S36C1Sr se depositó por primera vez en estructuras densas y porosas de acero inoxidable 316L impresas en 3D mediante EPD, formando una capa densa, uniforme y gruesa. De manera similar, el 15-7510P BG se combinó con quitosano para obtener una suspensión estable. Las piezas metálicas recubiertas de BG obtenidas se caracterizaron mediante microscopía óptica, SEM y comportamiento de corrosión electroquímica utilizando polarización potenciodinámica en un medio de fluido corporal simulado (SBF). En este estudio también se investigó el impacto del voltaje en la resistencia a la corrosión. Los resultados mostraron que la resistencia a la corrosión del acero inoxidable 316 mejoró con el compuesto de revestimiento de vidrio bioactivo 15-7510P/quitosano a 30 V.

En general, la investigación demuestra el potencial del nuevo biovidrio y la técnica EPD para producir recubrimientos compuestos con propiedades biológicas y anticorrosivas mejoradas en implantes metálicos porosos impresos en 3D. Estos recubrimientos mejorarían la interfaz implante-hueso y, en última instancia, mejorarían la vida útil de los implantes metálicos y la calidad de vida de los pacientes.

Esta tesis fue defendida frente a los miembros del jurado:

Salwa El Baakili obtuvo el título de Doctora en Ciencia e Ingeniería de Materiales, con “ máximos honores ”.

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