(PhysOrg.com) - El titanio y sus aleaciones tienen una ventaja sobre todos los demás materiales utilizados para fabricar los implantes ortopédicos que utilizan los cirujanos para reparar huesos y articulaciones dañados. Son ligeros Super fuerte, y virtualmente inerte dentro del cuerpo. Pero si los implantes están destinados a su rodilla, tu cadera tu columna o tu mandíbula, el metal plateado tiene un gran inconveniente.

"El titanio tiene una superficie de espejo, ”Dice Tolou Shokufar, candidato a doctorado en ingeniería mecánica-ingeniería mecánica. Las celdas no se adhieren muy bien por lo que los implantes a menudo se hacen ásperos antes de colocarlos en el cuerpo.

Una buena forma de hacer rugoso el titanio es grabar nanotubos en él, ya que proporcionan una excelente superficie para que las células óseas se adhieran como parte del proceso de curación. Pero grabar nanotubos en la aleación de titanio preferida por los cirujanos no es barato. Las técnicas convencionales requieren platino, que cuesta más de $ 1, 700 una onza.

A través de su trabajo de doctorado con el profesor Craig Friedrich, director del Instituto de Tecnologías Multiescala, Shokufar ha desarrollado una forma menos costosa de grabar nanotubos en la aleación de titanio. En una solución débil de fluoruro de amonio, ella sumerge dos varillas, uno de la aleación, otro de cobre, y los conecta a una fuente de alimentación. Una corriente eléctrica fluye hacia el cobre, a través de la solución y el titanio.

“Corroe la capa de dióxido de titanio en el titanio en forma de tubo, "Shokufar dice, haciendo nanotubos de unos siete micrones de largo y cien nanómetros de diámetro. Cultivar el tubo ideal lleva unas dos horas.

Luego aplica calor y presión a la aleación de titanio, recocido de los nanotubos para darles un hidrófilo, estructura cristalina. La superficie no solo atrae el agua, las pruebas demuestran que proporciona un lugar amigable para que las células crezcan. Shokufar ha realizado experimentos con fibroblastos (células que producen tejido cicatricial) y ha demostrado que crecen más rápido en una capa de sus nanotubos de dióxido de titanio que en la superficie inalterada de la aleación de titanio. Próximo, su objetivo es hacer un experimento similar con osteoblastos de crecimiento óseo.

Debido a que los nanotubos son químicamente idénticos a la aleación de titanio, Shokufar espera que su innovación pueda aprobarse para uso médico con relativa facilidad. También puede tener una amplia variedad de otras aplicaciones, que van desde la administración de fármacos hasta las células solares y la generación de hidrógeno.

Su técnica parece simple pero no empezó de esa manera. "Me llevó mucho tiempo averiguarlo, " ella dice. "Pasaría días y días bajo el SEM, y cuando me fui a dormir, Vi nanotubos dentro de mis párpados ".

Ha valido la pena ver crecer las hojas perfectas de nanotubos bajo su cuidado, sin embargo. "Me gustan mucho, " ella dice. "Son como mis bebés".