Surface treatments of ti-alloy based bone implant manufactured by electrical discharge machining

Tratamientos superficiales de aleación de titanio basado en implantes de hueso fabricados por mecanizado de descarga eléctrica

Objetivo: Esta investigación tiene como objetivo observar hasta qué punto varias técnicas de tratamiento de superficies aumentan la rugosidad de la superficie de los implantes de aleación de titanio que se fabricaron a través del mecanizado por descarga eléctrica (EDM). También se observó que los efectos de estas técnicas disminuyen el contenido de cobre en la superficie del implante. Materiales y métodos: En esta investigación, se emplearon la limpieza ultrasónica, el pulido con tambor giratorio y el cepillado como técnicas para aumentar la rugosidad de un implante de titanio que se fabricó a través de EDM, a la categoría moderadamente áspera, y para reducir el elemento contaminante depositado en su superficie. También se utilizó una prueba de ensayo MTT (3-(4,5- dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) para observar el efecto de estas muestras modificadas genéticamente con respecto a la proliferación de células madre mesenquimáticas. Resultados y discusión: Los resultados muestran que la limpieza con ultrasonidos y el pulido con tambor giratorio crearon un aumento significativo (90% y 67%, respectivamente) en la rugosidad de la superficie. Por otro lado, se demostró que el cepillado es el mejor punto de referencia para reducir la contaminación del cobre (Cu). Además, el pulido y cepillado de la secadora giratoria puede aumentar el porcentaje de células vivas en comparación con las muestras de EDM de superficie originales. Conclusión: todos los métodos de microacabado que se emplearon pueden aumentar la rugosidad de la superficie de los implantes basados en aleaciones de Titanio a la categoría de rugosidad moderada.

1. INTRODUCCIÓN

Existen dos tipos de respuesta tras la implantación. El primer tipo implica la formación de una cápsula de tejido blando fibroso alrededor del implante. Esta cápsula de tejido fibroso no garantiza una fijación biomecánica adecuada y conduce al fracaso clínico del implante. El segundo tipo de respuesta ósea está relacionado con el contacto directo hueso-implante (BIC) sin una capa de tejido conectivo intermedia. Esto se conoce como osteointegración. La tasa y la calidad de la osteointegración en los implantes de titanio están relacionadas con las propiedades de su superficie. La composición de la superficie, la hidrofilia y la rugosidad son parámetros que pueden desempeñar un papel en la interacción implante-tejido y en la osteointegración [1].

​Recientemente, se han realizado muchos trabajos sobre implantes comerciales de titanio con tratamiento superficial para mejorar la función de osteointegración.​