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Caracterización de compositos biocerámicos en esponjas de titanio mediante interpenetración por corriente pulsada asistida

RESUMEN

Actualmente, se están llevando a cabo una gran cantidad de estudios sobre el desarrollo tecnológico de los procesos de manufactura para soportes (andamios) de ingeniería de tejidos humanos [11 FALLAHIAREZOUDAR, E., AHMADIPOURROUDPOSHT, M., IDRIS, A., et al, “A review of: applica-tion of synthetic scaffold in tissue engineering heart valves”, Materials Science & Engineering C, Materials for Biological Applications, v. 48, pp. 556-565, 2015.]. La impresión 3D aplicada a la ingeniería de tejidos requiere del desarrollo de técnicas computacionales como el modelado estereolitográfico y de procesos de manufactura especiales como son el sinterizado por láser o la deposición por extrusión, por mencionar sólo algunos [22 GIANNITELLI, S. M., ACCOTO, D., TROMBETTA, M., et al, “Current trends in the design of scaffolds for computeraided tissue engineering”, Acta Biomaterialia, v. 10, n.2, pp. 580-594, 2014.]. A pesar de los avances, sus aplicaciones se han visto limitadas debido a las características y propiedades de los materiales usados, ya que éstos deben cumplir con la condición de ser biomateriales. Por otra parte, los sustratos para ingeniería de tejidos deben mimetizar, en lo posible, las características del tejido donde se va a aplicar, tanto en sus características biológicas como mecánicas. La arquitectura de estos materiales debe permitir la adhesión, nucleación, crecimiento, proliferación y transporte de células vivas para la regeneración del tejido [33 TANG, D., TARE, R. S., YANG, L.-Y., et al, “Biofabrication of bone tissue: Approaches, challenges and translation for bone regeneration”, Biomaterials, v. 83, pp. 363-382, 2016.]. Lo anterior muestra la creciente importancia de conseguir andamios porosos [44 TORRES, Y., LASCANO, S., BRIS, J., et al., “Development of porous titanium for biomedical applications: A comparison between loose sintering and space-holder techniques”, Materials Science and Engineering C, v. 37, n.1, pp. 148-155, 2014.].

En el presente trabajo se obtuvo titanio con diferentes niveles de porosidad (esponjas metálicas), con la finalidad de generar un tamaño promedio de poro conveniente.

La síntesis de las esponjas metálicas se llevó a cabo mediante sinterizado por corriente pulsada asistida, utilizando un espaciador. El contenido del espaciador modifica el gradiente de temperatura durante la síntesis; sin embargo, se observó que las características morfológicas y cristalinas del material no se modificaron. Durante el estudio, las condiciones durante el sinterizado se mantuvieron constantes y reproducibles. Las propiedades y composición de los materiales obtenidos fueron analizadas y comparadas con las de los materiales base. Los resultados obtenidos sugieren que este material podría ser usado exitosamente en la aplicación clínica.

Palabras clave
biomaterial; esponja de titanio; sinterizado

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