Informe final proyecto: Oxidación por micro arco para el control de la velocidad de corrosión en espumas de Mg: evaluación de su comportamiento a la degradación in-vitro

El proceso de recuperación de fracturas óseas en muchos casos implica la utilización de implantes rígidos que pueden generar problemas posteriores en el paciente por un fenómeno conocido como apantallamiento de esfuerzos, debido a la diferencia en sus propiedades mecánicas con respecto al hueso, pero además de requerirse su posterior retiro en una segunda cirugía. Una alternativa a estos implantes rígidos es la utilización de materiales celulares basados en magnesio, conocidos como espumas de magnesio. Estas presentan propiedades mecánicas similares a las de los huesos evitando así los problemas derivados del apantallamiento de esfuerzos, pero además este material puede ser reabsorbido por el cuerpo evitando así una segunda cirugía. La alta velocidad de degradación del magnesio cuando está expuesto a ambientes corrosivos tales como los fluidos corporales, este fenómeno se constituye en el mayor obstáculo para su uso como bioimplantes bioabsorbibles. Dicho fenómeno redundará en la integridad estructural requerida durante el tiempo suficiente para permitir el crecimiento y formación del hueso antes de su absorción mediante procesos de metabolización. Para sortear esta dificultad y dar lugar a un material que permanezca el tiempo suficiente para que el hueso se regenere, se han venido desarrollando procesos de modificación superficial y aplicación de recubrimientos que permitan mejorar las propiedades superficiales del metal de tal modo que sea posible controlar la velocidad de corrosión.
El proceso de micro oxidación por arco conocido también como electro-oxidación por plasma (MAO y PEO, por sus siglas en inglés, respectivamente), es una técnica útil para generar recubrimientos inorgánicos sobre sustratos metálicos por lo general de tipo sólido y considerada la más indicada en el caso de piezas con formas irregulares. En esta propuesta, se usará la técnica MAO para obtener recubrimientos con composición química basada en fosfatos de calcio (tipo hidroxiapatita) sobre espumas metálicas base magnesio AZ31. De este modo, se busca mejorar la velocidad de corrosión del material y así controlar su rápida biodegradación, haciendo el material más apto para su uso potencial uso como bioimplante para regeneración ósea. La investigación se enfocará en identificar los principales parámetros a controlar durante el proceso de modificación superficial del Mg AZ31 para obtener los recubrimientos con la calidad y la composición química requerida. Para determinar la influencia del recubrimiento MAO en la velocidad de corrosión, se realizarán ensayos de degradación in-vitro mediante las técnicas de evolución de hidrógeno y potenciometría,
utilizando como electrolitos de ensayo soluciones de fluido corporal simulado (SBF). Se espera aportar un mayor conocimiento en el campo de implantes biomédicos de tipo bioabsorbible a través de dos tesis de maestría, una enfocada hacía el proceso de modificación del material mediante la técnica MAO y la otra enfocada hacia su evaluación del comportamiento a la corrosión.