Efectos de tratamientos térmicos post-alcalinos sobre las propiedades superficiales de titanio para implantes dentales con diferentes recubrimientos

• Autores: Ekkert, Tatiana; Lemos Barboza, Adriana Lucila; Kang, Kyung Won; Gatti, María Florencia; Llorente, Carlos Luis; Bilmes, Pablo David
• Año de publicación: 2018
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Ingeniería Química; Titanio; Blastinizado; Anodizado por plasma químico; Tratamiento alcalino; Tratamiento térmico
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

El titanio es ampliamente utilizado como implante dental dado que es bioinerte y osteointegrable. Sin embargo, dado que este material no puede inducir el crecimiento de hueso desde su superficie, es usual que se le realicen distintos tratamientos superficiales para desarrollar recubrimientos bioactivos. El tratamiento alcalino tiene por objetivo formar un gel de titanato de sodio amorfo, el cual se puede estabilizar, por medio de un tratamiento térmico posterior. Durante este último, el hidrogel se deshidrata y se densifica para formar una capa de titanato de sodio estable y parcialmente cristalizado. En el presente trabajo se analizaron los efectos producidos por diferentes tratamientos térmicos posteriores al alcalino, sobre superficies de titanio cp con tratamiento superficial de blastinizado y APQ (anodizado por plasma químico). Para cada caso se caracterizó la superficie con el fin de optimizar la condición de aplicación. Las temperaturas de los tratamientos térmicos fueron 400, 600 y 800 ºC, dado que en este rango el titanato varía su proporción de fase amorfa y cristalina y por ende sus propiedades. La evaluación de los resultados se realizó mediante ensayos de adhesión Rockwell C, medición del ángulo de contacto inicial por goniometría, difracción de rayos x, SBF y microscopia electrónica de barrido. Caracterizadas las probetas post tratamiento térmico se pudo observar que, las muestras tratadas a 800 ºC presentaron una estructura superficial cristalina, mala adhesión y no indujeron crecimiento de apatita sobre su superficie. No obstante presentaron una superficie hidrofilica. Por otro lado, las muestras tratadas a 400 y 600 ºC presentaron superficialmente una fase parcialmente cristalizada, con buena adherencia y buena hidrofilicidad. Mediante SEM-EDS, se observó sobre sus superficies la formación de una capa de apatita homogénea.
Titanium is widely used as dental implant since it is bio-inert and osseointegratable. However, provided that this material cannot induce bone growth from its surface, it is usual to carry out different surface treatments in order to develop bioactive coatings that increase both the initial rate of bone development and the biological anchorage of implant attachment to the host bone. The aim of the alkaline treatment is to form an amorphous gel of sodium titanate, which can be stabilized by means of a subsequent thermal treatment. During this, the hydro gel is dehydrated and thickened to form a layer of stable and partially crystallized sodium titanate. In the present work it was analyzed the effects produced by different thermal treatments after the alkaline one, on surfaces of cp titanium with surface treatment of blasting and MAO (micro-arc oxidation pro-cess). For each case the surface was characterized in order to enhance the application condition. The temper-ature of the thermal treatments was 400, 600 and 800 ºC, since titanate varies its ratio of amorphous and crys-talline phase in this range and therefore its properties. The assessment of results was carried out by means of Rockwell-C adhesion standard test, measurement of the initial contact angle by goniometry, X-ray diffraction and analytic scanning electronic microscopy. Characterized post thermal treatment samples, it was observed that the samples treated to 800 ºC presented a crystalline superficial structure, bad adherence and did not develop apatite growth on its surface. Neverthe-less, they presented sufficiently surface hydrophilic. On the contrary, the samples treated at 400 and 600 ° C presented superficially a partially crystallized phase, with good adhesion and good hydrophilicity. Through SEM-EDS, the formation of a homogeneous apatite layer was observed on their surfaces.
Facultad de Ingeniería
Comisión de Investigaciones Científicas de la provincia de Buenos Aires