Resumen

Un reto importante en la investigación de biomateriales es la regulación de la adsorción de proteínas en las superficies metálicas de los implantes. Recientemente, varios estudios han demostrado que la adsorción de proteínas puede verse influida por nanotopografías metálicas, de las que se comenta que aumentan la intensidad del campo eléctrico cerca de bordes afilados y picos. Dado que muchos biomateriales metálicos forman una capa de pasivación nativa con propiedades semiconductoras, hemos analizado la influencia de esta capa en la distribución del campo eléctrico cerca de la superficie de una nanoestructura mediante simulaciones por elementos finitos. Se resolvió la ecuación de Poisson-Boltzmann para una nanoestructura de titanio cubierta por una capa de pasivación de TiO2 en contacto con una solución fisiológica de NaCl (concentración global 0,137 mol/L). En contraste con una nanoestructura puramente metálica, las intensidades de campo eléctrico cerca de los bordes afilados y los picos pueden ser menores que en las regiones planas si se considera una capa de pasivación. Nuestros resultados demuestran que la capa de pasivación tiene una influencia significativa en la distribución del campo eléctrico cerca de la superficie y debe tenerse en cuenta en los tratamientos teóricos de la adsorción de proteínas en metales pasivados como el titanio.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Nanotecnología Nanoestructuras Nanomateriales
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Nanotechnology Nanostructures Nanomaterials
• Palabras claves:distribución del campo eléctrico, intensidades de campo eléctrico, adsorción de proteínas, capa de pasivación, bordes afilados, capa de pasivación de tio2, simulaciones de elementos finitos, muchos biomateriales metálicos, superficies de implantes metálicos, capa de pasivación nativa
• Keywords:electric field distribution, electric field strengths, protein adsorption, passivation layer, sharp edges, tio2 passivation layer, finite element simulations, many metallic biomaterials, metallic implant surfaces, native passivation layer