Aparición de la superficie de la capa de fosfato cálcico. Crédito:Nuria Monasterio / UPV / EHU
Dado que las aleaciones de magnesio son degradables, podrían proporcionar una alternativa a los metales tradicionalmente utilizados como prótesis, conectar piezas para curar huesos o como stents para problemas cardiovasculares. Un estudio de la Facultad de Ingeniería de la UPV / EHU de Bilbao ha avanzado en uno de los puntos débiles del nuevo material. Su tasa de degradación se ha ajustado aplicando un revestimiento de fosfato de calcio a la superficie mediante electrodeposición, y el grosor de la capa se ha ajustado con precisión.
Los bimetales se han utilizado durante mucho tiempo en medicina, principalmente en prótesis, sino también en piezas de conexión para curar huesos o en stents utilizados para resolver problemas cardiovasculares, entre otras cosas. Los metales más utilizados tradicionalmente (acero inoxidable y aleaciones de titanio) ofrecen ventajas, como su resistencia a la corrosión en el entorno fisiológico, pero también inconvenientes, como la reducción de la densidad ósea cerca de la prótesis, lo que conduce a una pérdida de resistencia ósea. Es más, en muchas ocasiones se ha de realizar una cirugía adicional para retirar el material una vez que ha cumplido su función.
Para solucionar estos problemas, se están realizando muchas investigaciones sobre otros materiales, como el grupo que comprende magnesio y sus aleaciones. "Lo que hace que este material sea particularmente atractivo es su capacidad para disolverse en el entorno fisiológico, en otras palabras, gradualmente se disolvería hasta que, una vez cumplida su misión, se expulsa del cuerpo de forma natural a través de la orina, "explicó Nuria Monasterio, autor del estudio realizado en la Facultad de Ingeniería de la UPV / EHU de Bilbao. Esto evitaría la necesidad de que los pacientes se sometan a una cirugía adicional. Otro punto fuerte del nuevo material es que evita la pérdida de densidad ósea localizada provocada por otros materiales más resistentes. "Como también es un material abundante en la corteza terrestre, el costo de la materia prima es razonable, aunque su procesamiento requiere ciertas precauciones que elevan el costo de fabricación de las aleaciones. Por tanto, su coste final estaría a medio camino entre los del acero inoxidable y las aleaciones de titanio ".
Sin embargo, este metal también plantea desafíos ya que "su tasa de disolución es superior a la deseada. Se disuelve antes de que haya cumplido su función; por lo que el desafío es extender su vida para que de alguna manera se pueda ajustar a la aplicación, "confirmó Monasterio.
Recubrimiento de fosfato de calcio
Existen varias técnicas para intentar prolongar la vida útil de las aleaciones de magnesio; esta investigación de la UPV / EHU ha apostado por recubrir el material con fosfato cálcico, aunque "la función del fosfato de calcio no es solo prolongar la vida útil del magnesio en sí. También se trata de que el cuerpo humano lo tolere mejor y aumente la tasa de generación del tejido adyacente, una doble función que implica alargar la vida del material y lograr una mejor integración. Hay que tener en cuenta primeramente, que es el componente principal de los huesos y, en segundo lugar, Se ha demostrado que estimula el crecimiento del tejido circundante. "ella señaló.
Se utilizó electrodeposición para conseguir que la capa de fosfato cálcico se adhiriera a la superficie del metal. "Lo que buscábamos era conseguir un revestimiento uniforme que no se despegara; también queríamos poder variar su grosor de forma eficaz. Para ello, Se exploró un abanico de variables eléctricas para que los espesores pudieran adecuarse a lo requerido por aplicaciones específicas ". Y el resultado resultó ser más que satisfactorio:" además de validar el método utilizado, ha sido posible regular con precisión la calidad y el grosor de la capa, Destacó Nuria Monasterio.
La investigadora de la UPV / EHU mencionó varios desafíos con el futuro en mente. "Hemos logrado afinar el sistema electrolítico, por lo que ahora nuestro objetivo es probarlo con otros bimetales. También estamos trabajando en la fabricación de aleaciones de magnesio de composiciones que no supongan ningún riesgo". debido a que la aleación de magnesio utilizada en esta investigación contiene aluminio, un metal que es un peligro para la salud ".