Desarrollo de poros en la hidroxiapatita para aplicaciones biomédicas

Abstract

El presente trabajo es parte del proyecto de investigación: Recubrimientos Cerámicos DEPI960727 de la Escuela Superior de Física y Matemáticas, el cual se realizó en colaboración con el ITESM, campus Estado de México, se agradece la asesoría para su realización al Dr. Juan Cauich y a la M en C Magdalena Méndez, así como al asesor de esta tesis el Dr. Joaquín Oseguera. Los implantes cerámicos porosos de HA ofrecen características inertes y estabilidad mecánica en la interfase desarrollada cuando el hueso crece dentro de los poros. Los requerimientos mecánicos de la prótesis, sin embargo, se restringen severamente al uso de cerámicos porosos de baja resistencia o bajas cargas, así como aplicaciones sin carga. Cuando la carga no es un requerimiento primario, los cerámicos porosos inertes pueden proporcionar un implante funcional Cuando el tamaño de poro excede los 100 µm, el hueso crecerá dentro de los canales de los poros interconectados cerca de la superficie y mantendrá su vascularidad y viabilidad a largo plazo. El implante sirve como un puente estructural para la formación de hueso [1]. El tamaño mínimo de los poros debe ser suficientemente grande para permitir la integración por crecimiento de vasos sanguíneos y capilares, que aseguran la irrigación de las células óseas. El mecanismo de adherencia depende del tipo de respuesta del tejido en la interfase del implante. La reactividad o actividad química de lo biocerámicos depende de las características del enlace interfacial entre el implante y el hueso. Los biocerámicos microporosos permiten el crecimiento de tejido dentro de los poros en la superficie o a través del implante. El área interfacial entre el implante y el tejido incrementa la resistencia inercial al movimiento de la prótesis en el tejido, la cual se estabiliza por el tejido en los poros. Este mecanismo de adherencia, llamado fijación biológica permite la integración entre el tejido y el implante, que resulta en una fijación con alta estabilidad mecánica debido al enlace químico que se forma, en comparación con los biocerámicos densos. Los cerámicos no porosos adheridos por crecimiento óseo en las irregularidades de la superficie de la prótesis son mecanismos de fijación morfológica. El tejido vascular no puede sobrevivir en poros menores de 100 µm. El micromovimiento de un implante poroso puede dañar el tejido y cortar la irrigación sanguínea, causando inflamación la cual destruye la estabilidad interfacial [2]. El tamaño de poro y la estructura está determinado por el tamaño y la forma de las partículas solubles. Los materiales porosos son más débiles que los equivalentes a las formas densas; conforme la porosidad aumenta, la resistencia del material decrece rápidamente [3] 9 A continuación se presenta la producción de cilindros de HA porosa, donde se utilizaron diferentes polímeros como aglomerantes para la formación de poros mediante la eliminación de éstos. Mediante las técnicas de Microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X se comprobó la formación de una estructura porosa e interconectada, así como la eliminación del polímero respectivamente. Los ensayos de compresión mostraron que la resistencia mecánica de las probetas de HA disminuye conforme aumenta la porosidad y la temperatura del tratamiento térmico para la eliminación del polímero.