Obtención, electrodeposición y caracterización de un recubrimiento polimérico bioabsorbible a partir de ácido l-láctico para aplicaciones biomédicas

Synthesis, electrodeposition and characterization of a bioabsorbable polymer coating from l-lactic acid for biomedical applications

El ácido poli (L-láctico) (APL) ha sido usado ampliamente en aplicaciones biomédicas como suturas e implantes bioabsorbiblesdebido a su capacidad para permitir el crecimiento controlado de tejido biológico durante su biodegradación controlada. Eneste trabajo se obtuvo APL a partir de la policondensación de ácido láctico en presencia de un catalizador de zinc metálicoen condiciones de vacío y atmósfera inerte. Se variaron las concentraciones de Zn⁺⁺ y el tiempo de polimerización con elfin de obtener varias muestras que fueron caracterizadas mediante espectroscopia infrarroja (IR), calorimetría diferencial debarrido (DSC), análisis termogravimétrico (TGA) y microscopia electrónica de barrido (SEM). Se obtuvieron recubrimientospoliméricos por electrodeposición catódica sobre sustratos de Ti6Al4V, usando una celda electrolítica con capacidad de200ml y dos ánodos de grafito cuya área expuesta fue de 12,57 cm². El electrolito consistió en una disolución 30:70 v/v deAPL y acetona. Las variables involucradas fueron: voltaje, tiempo, temperatura, velocidad de agitación y las condiciones depreparación del polímero. Los recubrimientos obtenidos se caracterizaron mediante microscopia óptica y ataque químico. Losresultados revelaron la obtención de APL y la influencia del iniciador de Zn⁺⁺, el cual promovió la migración y formación degrupos catiónicos que lograron neutralizarse y condensarse sobre Ti6Al4V bajo cargas catódicas. El análisis térmico mostróque en el rango de temperatura, entre 25 °C - 50 °C, no hubo variaciones importantes en la degradación térmica, indicandoque el material podría ser utilizado para recubrir implantes ortopédicos.

INTRODUCCIÓN

En las últimas décadas, el interés en el campo de los biomateriales [1] destinados a la regeneración ósea [2, 4] y al desarrollo de materiales funcionales e inteligentes, capaces de estimular la respuesta biológica necesaria para restablecer las funciones que el tejido ha perdido [5], se encuentra en aumento. Entre los biomateriales más empleados para la fabricación de prótesis se encuentran el titanio y sus aleaciones [6], los cuales se han empleado satisfactoriamente en la implantación de prótesis dentales y de cirugía traumática.

Sin embargo, en el complejo organismo humano es necesario el aporte de materiales con otras propiedades muy diferentes, como son sistemas de gran flexibilidad y resistencia a la fatiga, aplicados a reemplazos de epidermis, tejido conectivo, sistema cardiovascular, sistema ocular, sistema digestivo, etc. Esto ha llevado a la búsqueda de nuevas alternativas en recubrimientos adecuados para estos materiales metálicos; recubrimientos que sean capaces de soportar las cargas iniciales posteriores a la implantación y que se degraden de forma controlada, transfiriendo las cargas de forma progresiva al nuevo hueso para poder ser reemplazado paulatinamente por el nuevo tejido [7-11].