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Tesis para optar al título de Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales. Director: Duffo, Gustavo S.

El titanio se ha transformado en el material más empleado en la fabricación de implantes biológicos para reemplazos de componentes estructurales, debido a su adecuada biocompatibilidad y alta resistencia a la corrosión. Sin embargo, este metal, que se encuentra cubierto de una película de óxido que lo protege del medio fisiológico, libera iones que se han detectado tanto en sangre como en orina de pacientes implantados. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar películas de dióxido de titanio crecidas anódicamente, tanto desde el punto de vista de su espesor como de su tendencia a liberar iones la medio fisiológico simulado in vitro. El crecimiento anódico de óxidos se llevó a cabo a potencial constante en solución de sulfato de amonio durante 2 horas, y el espesor del óxido fue medido por medio de la técnica de XPS, determinándose una relación lineal entre el voltaje aplicado y el espesor. El análisis químico de las soluciones fisiológicas luego de una semana de ensayo no permitió determinar la cantidad de iones titanio que pasaron a solución debido a que se estaba por debajo del límite de detección (0,2 ppm) de la técnica empleada (fluorescencia de rayos X por reflexión total). Los resultados fueron complementados por medio de ensayos de oseointegración llevados a cabo in vivo en la Cátedra de Anatomía Patológica de la Facultad de Odontología (UBA). Se ha demostrado que es necesario un espesor óptimo de la capa de óxido de titanio para que la velocidad de liberación de iones titanio al medio fisiológico sea tolerable, y para producir el máximo nivel de oseointegración

Titanium and its alloys are finding increasing use in surgical implant applications. By the mid-1960s, nearly every type of implant, previously made with stainless steel or chromium-cobalt alloys, had been constructed from titanium. This metal and its alloys are always covered by a passive layer of titanium oxide. The exact composition and structure of this passive film covering titanium and its alloys is, to say the very least, controversial. This is the case, nor only for natural air oxide, but also for film formed during exposure to various solutions, as well as those formed anodically. It is frequently stated that both, the osseointegrability of titanium implant and the corrosion rate in biological media is related to the properties of the surface oxide (crystallography, thickness, roughness, etc.). In the present work, the corosion susceptibility and osseointegration of titanium oxides anodically growth in (NH4)SO4 were evaluated. It was observed that, the higher the thickness the oxide layer, the lower the corrosion susceptibility of the base metal. There exists an optimum oxide thickness for an acceptable osseointegration. As final conclusion, it is necessary a complete evaluation of the oxides properties in order to undestand the behavior of titanium implants in biological media

Lugar de trabajo: Centro Atómico Constituyentes