Comportamiento a la corrosión y actividad antimicrobiana del titanio y la aleación Ti-30Ta
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.9361Palabras clave:
Titanio; Aleación Ti-30Ta; Comportamiento de corrosión.Resumen
El mercado global de implantes dentales espera hacer circular USD 13.01 mil millones para 2023 desde USD 9.50 mil millones en 2018. El estudio de los materiales para la fabricación de los implantes se ha incrementado con el objetivo de extender la vida útil del material evitando tener que reemplazarlo. Entonces, en este estudio investigamos el comportamiento electroquímico, la caracterización de la humectabilidad y la actividad antimicrobiana del titanio y la aleación binaria Ti-30Ta. El titanio se cortó en discos de 10 mm de diámetro. La aleación Ti-30Ta se obtuvo a partir de metales puros de titanio y tántalo en una atmósfera de argón de alta pureza, homogeneizado al vacío a 1000ºC durante 24 horas, trabajado en frío mediante un proceso de estampación rotatoria y solubilizado a 950 ºC durante 2 horas seguido de enfriamiento con agua Luego, las barras se cortaron en discos. Las pruebas de resistencia a la corrosión evaluaron el comportamiento electroquímico, se investigó la humectabilidad de las superficies del sustrato utilizando un método de gota sésil y la formación de biopelículas fue investigada por S epidermidis. Este estudio tiene como objetivo investigar la resistencia a la corrosión de Ti cp y la aleación Ti-30Ta en solución electrolítica NaCl 0,15M + NaF 0,03M y la formación de biopelículas probadas. De los resultados obtenidos se concluye que el comportamiento electroquímico de ambas superficies muestra buena resistencia a la corrosión por solución y comportamiento hidrofílico (<90 °). Sin embargo, la aleación Ti-30Ta disminuye la adhesión de la bacteria S epidermidis.
Citas
Abdeen, D. H., El Hachach, M., Koc, M., & Atieh, M. A. (2019, January). A review on the corrosion behaviour of nanocoatings on metallic substrates. Materials. MDPI AG. https://doi.org/10.3390/ma12020210
Brånemark, R., Öhrnell, L. O., Nilsson, P., & Thomsen, P. (1997). Biomechanical characterization of osseointegration during healing: An experimental in vivo study in the rat. Biomaterials, 18(14), 969–978. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(97)00018-5
Brinemark, P., Engstrand, P., Ohmell, L., & Grondahl, K. (1999). Branemak Novum: A new concept for Rehabilitation of the Edentulous Mandible. Preliminary Results from a Prospective Clinical. Clinical Implant Dentistry and Related Research.
Capellato, P., Smith, B. S., Popat, K. C., & Alves Claro, A. P. R. (2015). Cellular functionality on nanotubes of Ti-30Ta alloy. Materials Science Forum (Vol. 805). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.805.61
Capellato, P., Smith, B. S., Popat, K. C., & Claro, A. P. R. A. (2012). Fibroblast functionality on novel Ti30Ta nanotube array. Materials Science and Engineering C, 32(7). https://doi.org/10.1016/j.msec.2012.05.013
Capellato, P., Escada, A. L. A. A. L. A., Popat, K. C. K. C., & Claro, A. P. R. A. A. P. R. A. (2014). Interaction between mesenchymal stem cells and Ti-30Ta alloy after surface treatment. Journal of Biomedical Materials Research - Part A, 102(7), 2147–2156. https://doi.org/10.1002/jbm.a.34891
Capellato, P., Riedel, N. A., Williams, J. D., Machado, J. P. B., Popat, K. C., & Claro, A. P. R. A. (2013). Surface Modification on Ti-30Ta Alloy for Biomedical Application. Engineering, 05(09), 707–713. https://doi.org/10.4236/eng.2013.59084
Capellato, P., Silva, G., Popat, K., Simon‐Walker, R., Alves Claro, A. P., & Zavaglia, C. (2020). Cell investigation of Adult Human dermal fibroblasts on PCL nanofibers/TiO 2 nanotubes Ti‐30Ta alloy for biomedical application. Artificial Organs, aor.13713. https://doi.org/10.1111/aor.13713
Souza, K. A., & Robin, A. (2003). Preparation and characterization of Ti-Ta alloys for application in corrosive media. Materials Letters, 57(20), 3010–3016. https://doi.org/10.1016/S0167-577X(02)01422-2
Dental Implants Market Size & Share - Global Forecast to 2023 | Growing at a CAGR of 6.5% | MarketsandMarkets.
Geetha, M., Singh, A. K., Asokamani, R., & Gogia, A. K. (2009). Ti based biomaterials, the ultimate choice for orthopaedic implants - A review. Progress in Materials Science, 54(3), 397–425. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2008.06.004
Gill, P., Munroe, N., Pulletikurthi, C., Pandya, S., Haider, W. (2011). Effect of Manufacturing Process on the Biocompatibility and Mechanical Properties of Ti-30Ta Alloy. J. of Materi Eng and Perform 20, 819–823. https://doi.org/10.1007/s11665-011-9874-7
Jiang, X., Yao, Y., Tang, W., Han, D., Zhang, L., Zhao, K., … Meng, Y. (2020). Design of dental implants at materials level: An overview. Journal of Biomedical Materials Research - Part A. John Wiley and Sons Inc. https://doi.org/10.1002/jbm.a.36931
Kashi, A., & Saha, S. (2010). 12 - Mechanisms of failure of medical implants during long-term use A2 - Sharma, Chandra P. BT - Biointegration of Medical Implant Materials. Woodhead Publishing Series in Biomaterials, (January), 326–348. https://doi.org/https://doi.org/10.1533/9781845699802.3.326
Kaur, M., & Singh, K. (2019). Review on titanium and titanium based alloys as biomaterials for orthopaedic applications. Materials Science and Engineering: C, 102, 844–862. https://doi.org/10.1016/J.MSEC.2019.04.064
Kulkarni, M., Mazare, A., Gongadze, E., Perutkova, Kralj-Iglic, V., Milošev, I., … Mozetič, M. (2015). Titanium nanostructures for biomedical applications. Nanotechnology, 26(6). https://doi.org/10.1088/0957-4484/26/6/062002
Malhotra, R., Dhawan, B., Garg, B., Shankar, V., & Nag, T. C. (2019). A comparison of bacterial adhesion and biofilm formation on commonly used orthopaedic metal implant materials: An In vitro study. Indian journal of orthopaedics, 53(1), 148. https://doi.org/10.4103/ortho.IJOrtho_66_18
Manam, N. S., Harun, W. S. W., Shri, D. N. A., Ghani, S. A. C., Kurniawan, T., Ismail, M. H., & Ibrahim, M. H. I. (2017). Study of corrosion in biocompatible metals for implants: A review. Journal of Alloys and Compounds, 701, 698–715. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.01.196
Mareci, D., Chelariu, R., Gordin, D. M., Ungureanu, G., & Gloriant, T. (2009). Comparative corrosion study of Ti-Ta alloys for dental applications. Acta Biomaterialia, 5(9), 3625–3639. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2009.05.037
Mendis, S., Xu, W., Tang, H. P., Jones, L. A., Liang, D., Thompson, R., … Qian, M. (2020). Characteristics of oxide films on Ti-(10–75)Ta alloys and their corrosion performance in an aerated Hank’s balanced salt solution. Applied Surface Science, 506(December 2019). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.145013
Niinomi, M. (1998). Mechanical properties of biomedical titanium alloys. Materials Science and Engineering: A, 243(1), 231–236. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(97)00806-X
Pandey, A., Awasthi, A., & Saxena, K. K. (2020). Metallic implants with properties and latest production techniques: a review. Advances in Materials and Processing Technologies, 1–36. https://doi.org/10.1080/2374068X.2020.1731236
Verma, R. P. (2020). Materials Today : Proceedings Titanium based biomaterial for bone implants : A mini review. Materials Today: Proceedings, (xxxx), 2–5. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.649
Zhou, Y. L., & Niinomi, M. (2008). Microstructures and mechanical properties of Ti-50 mass% Ta alloy for biomedical applications. Journal of Alloys and Compounds, 466(1–2), 535–542. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2007.11.090
Zhou, Y. L., Niinomi, M., & Akahori, T. (2004). Effects of Ta content on Young’s modulus and tensile properties of binary Ti-Ta alloys for biomedical applications. Materials Science and Engineering A, 371(1–2), 283–290. https://doi.org/10.1016/j.msea.2003.12.011
Zhou, Y. L., Niinomi, M., Akahori, T., Fukui, H., & Toda, H. (2005). Corrosion resistance and biocompatibility of Ti-Ta alloys for biomedical applications. Materials Science and Engineering A, 398(1–2), 28–36. https://doi.org/10.1016/j.msea.2005.03.032
Zimmerli, W., & Sendi, P. (2011). Pathogenesis of implant-associated infection: the role of the host. In Seminars in immunopathology, 33(3), 295-306. Springer-Verlag. https://doi.org/10.1007/s00281-011-0275-7
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