Modificación superficial de biomateriales metálicos (316 LVM y Ti6Al4V) mediante granallado, agua alta presión y laser peening: efecto en la microestructura, las propieddes mecánicas y la liberación de iones

Tesis Doctoral leída en abril de 2014 en la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Químicas, Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica.

Las mejores propiedades mecánicas de los metales y sus aleaciones, frente a los biomateriales poliméricos y cerámicos, hacen que los primeros sean indispensables para la fabricación decomponentes sometidos a carga, siendo su principal campo de aplicación la cirugía ortopédica y traumatología, así como el sector de implantes dentales y maxilofaciales. Los materiales metálicos empleados en la zona de unión al hueso de prótesis sin cementar deben interaccionar con el tejido que les rodea promoviendo su osteointegración, es decir, la conexión íntima, directa y funcional entre el hueso y el implante. La “estabilidad primaria” o ausencia de movimiento de un implante tras su inserción quirúrgica es un factor crítico para asegurar la aposición ósea o “estabilidad secundaria”. Parece que micro-movimientos por encima de un cierto margen (100-150 nm) pueden impedir una íntima aposición ósea debido a que después de la implantación las prótesis metálicas son espontáneamente encapsuladas por un tejido fibroso, sin unión directa al hueso, cuyo espesor varía desde unas pocas micras para el titanio y sus aleaciones (materiales bioinertes) hasta unas 200 micras para el acero inoxidable y las aleaciones cobalto-cromo (materiales biotolerantes). Este tejido circundante permite la difusión de iones e incluso micropartículas al medio fisiológico, lo que ha sido relacionado a menudo con complicaciones clínicas. Por esta razón, la creación de superficies bioactivas, a través de la generación de recubrimientos con materiales cerámicos o poliméricos, es una alternativa ampliamente utilizada para mejorar la fijación biológica de los implantes, ya que no conlleva la fibro-encapsulación. Sin embargo, estos recubrimientos a menudo no se adhieren lo suficientemente bien a la superficie metálica, originando también complicaciones clínicas. Por tanto, la obtención de biomateriales metálicos que faciliten la osteointegración es uno de los objetivos claves en el desarrollo de la nueva generación de implantes ortopédicos y dentales

Financiación aportada por el MEC (proyecto MAT2009-14695-C04-04) y a la beca JAE-I3P.

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