Síntesis y evaluación de recubrimientos base fluoruro empleando fuentes alternativas al HF sobre la aleación Elektron 21 para la fabricación de implantes ortopédicos biodegradables

Synthesis and evaluation of fluoride-based coatings using alternative sources of HF on the Elektron 21 magnesium alloy for biodegradable orthopedic implants application

En la actualidad se han postulado las aleaciones de magnesio como una alternativa prometedora en la fabricación de implantes biodegradables debido a su excelente degradabilidad, biocompatibilidad y propiedades mecánicas comparables a las del hueso; sin embargo, su elevada velocidad de corrosión hace necesario el diseño de recubrimientos biodegradables, entre los que se destaca aquellos sintetizados por conversión química en medio HF(hasta 48%v). No obstante, el empleo de este ácido genera grandes problemas en términos de seguridad, ya que es altamente tóxico. Surge entonces la necesidad de hallar vías alternativas que permitan sustituir dicho ácido o limitar su uso a cantidades reducidas. En el presente trabajo se evaluaron mezclas HF (4%v) -NaF y H₃PO₄-NaF como alternativas al empleo de HF en la síntesis de recubrimientos biodegradables sobre la aleación de magnesio Elektron 21. La caracterización microestructural de los recubrimientos se realizó mediante microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X, mientras que la resistencia a la corrosión se evaluó mediante ensayos electroquímicos y gravimétricos en solución Hank a 27°C. Los resultados mostraron que en presencia de NaF, los recubrimientos sintetizados están constituidos por una bicapa MgF_2-x(OH)_x/NaMgF₃, donde la presencia de NaMgF₃ evita el ataque localizado por picadura, haciendo que el proceso de degradación de los recubrimientos sea uniforme y progresivo. Particularmente, los recubrimientos sintetizados bajo la condición H₃PO₄ 1,6%v-NaF 0,5M mostraron un excelente comportamiento, superior a los obtenidos con el empleo de HF, por lo que se postulan como excelentes candidatos para el reemplazo inmediato de este ácido.

Introducción

En la actualidad, gran número de personas poseen alguna parte de su cuerpo reparada o reemplazada artificialmente por piezas denominadas “implantes”. Inicialmente, la investigación estaba enfocada a la fabricación de implantes ortopédicos temporales que proporcionaran soporte mecánico y ayudaran a mantener la funcionalidad del hueso durante el periodo de curación. Sin embargo, en el presente se busca la creación de piezas que, además, proporcionen el mínimo estrés fisiológico para el sistema óseo y eviten la realización de un segundo procedimiento quirúrgico para su extracción.