presentación modulo 18 biocerámicos

8/19/2019 Presentación Modulo 18 Biocerámicos

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MÓDULO 18

BIOCERÁMICOS

Esperanza López


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Los materiales que pueen ser !lasi"i!aos !omo #io!er$mi!os

son%&l'mina(ir!ona

)os"atos e !al!io*irios #asaos en s+li!e o ,irios !er$mi!os

Car#ones pirol+ti!os

CLASIFICACIÓN

BIOINTERTES, BIOACTIVOS, BIODEGRADABLES

Re!u#rimientos #iom-i!os% Al2O3, TiO2, y ZrO2


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Clasificación de las i!cer"#icas.ipo eBio!er$mi!as

.ipo e intera!!ión Cara!ter+sti!as E/emplos

$ %nión #!rf!ló&ica • Dens!• N! '!r!s!• Casi iner(e

Al2O3

2 %nión i!ló&ica • )!r!s!• Casi iner(e

Al2O3 )!r!s!

3 %nión i!ac(i*a • Dens!• N! '!r!s!• S+'erficie

reac(i*a

Vidri! Bi!ac(i*!,*i(r!cer"#ica,idr!-ia'a(i(a

. Reas!rile • Dens!• )!r!s! y n!

'!r!s!

/!sfa(! de calci!,s+lfa(! de calci!

Rec+ri#ien(!s i!c!#'a(iles !(enid!s '!r 'r!yección (0r#ica y es(+di! in *i(r! de la f+nción !s(e!l"s(ica1ireia Ga!na La(!rre1 Tesis D!c(!ral1 %ni*ersi(a( de Barcel!na1 24


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Rea!!ión el 0ueso ante un material inerte #io!ompati#le

No sepuedemostrar laimagen en estemomento.


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Sec+encia de reacci!nes in(erfaciales en*+el(as en la

f!r#ación del enlace en(re el (e5id! y el *idri! i!ac(i*!

N!(in&er I, B!ccaccini AR, 6!nes 6, a7+e( V, 8enc LL1 A''lica(i!n !f Ra#an #icr!s'ec(r!sc!'y(! (e carac(erisa(i!n !f i!ac(i*e #a(erials1 a(erials Carac(eri9a(i!n1 22:.;? ?


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Espe!tro e #ioa!ti,ia para ,arios implantes #io!erami!os

Biomaterials Science, 1996


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(O& &% *irio #ioa!ti,o(O& B% *irio inerte(O& C% *irio reasor#i#le(O& D% o implantaos

DI&2R&M& .ER&RIO 3&R& COM3UES.OS *I.REOS


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L& 4IDRO5I&3&.I.&

La 0iro6iapatita 74&39 Ca1:73O;ente inor?$ni!o prin!ipal e loste/ios óseos en toos los ,erte#raos70uesos9 entina > esmalte

)os"ato e !al!io9 utilizao en restaura!ión >sustitu!ión e te/ios óseos

Ori?en% Coral9 s+ntesis o 0ueso tratao

La 4iro6iapatita sint-ti!a% #ioa!ti,a9 pura9rela!ión Ca@39 el tamaAo > ensia e poro

10Ca(NO3

)2

.4H2

O + 6NH4

H2

PO4

+ 14 NH4

OH Ca10

(PO 4

)6

(OH)2

+ 20NH4

NO3

+ 52H2

O

(Echavarría y otros, U d !)


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Un !uerpo !omo estru!tura9 puee estar sometio a !ar?as tanto porapli!a!ión e "uerzas !omo e momentos


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SELECCIÓ DE BIOM&.ERI&LES% Cer$mi!as

*enta/as e In!on,enientes enapli!a!iones estru!turales%

)R&2ILID&D

Material KIC (MPa√√√√m)

Alúmina 4

Circona 6

HAP 1

Aleaciones metálicas 100

Se requiere aumentar la resisten!ia a la propa?a!ión e?rietas !on el "in e%

Reu!ir el n'mero e "ra!turas en !oni!iones !r+ti!as

&umentar el mar?en e se?uria en el iseAo e losmateriales


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*enta/as e In!on,enientes%)&.I2&

Corrosión #a/o tensión por mol-!ulas e a?ua en ó6ios !er$mi!os

SELECCIÓ DE BIOM&.ERI&LES% Cer$mi!as

2 3 . = ? 4$

>$2

$>$

$>@

$>?

$>.

$>2

I I

IC IC

(rO=&l=O

* 7 m @ s 8

I 7M3a m1@=


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&pli!a!ión e un #io!er$mi!o% al'mina!ir!ona

3el,is

&!et$#ulo

Ca#eza el "-mur

Cuello el "-mur

)-murCart+la?o e la !a#eza el "-mur

.ro!ante ma>or

.ro!ante menor


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.-!ni!a e Fresur"a!in?G e !aera



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Justificación

T!rnill! de fi5ación

)ró(esis de cadera en Ti.Al?V

(('


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RESIS.ECI& UJMIC&

L!s f+er(es enlaces iónic!s y c!*alen(es 7+e +nen a l!s i!nes 7+ec!nf!r#an l!s #a(eriales cer"#ic!s s!n l!s res'!nsales de la al(aener&a re7+erida 'ara 'r!d+cir la dis!l+ción de es(!s #a(eriales1

Adici!nal#en(e, s+ c!#'!r(a#ien(! el0c(ric! Haislan(e y el escas!nJ#er! de '!r(ad!res de car&a lires, 7+e '!seen l!s #a(erialescer"#ic!s, l!s acen resis(en(es a la c!rr!sión '!r #edi!selec(r!7+#ic!s1

N! !s(an(e, el c!n(ac(! direc(! c!n s!l+ci!nes f+er(e#en(e "cidas !"sicas '+eden &enerar de(eri!r! 7+#ic! '!r reacci!nes "cid! K ase1


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RESIS.ECI& UJMIC&

La *el!cidad de c!rr!sión en l!s #a(eriales cer"#ic!s '+ede serde(er#inada #edian(e la si&+ien(e e-'resión<

∑∑ == iiii

R*XASA

R*SARmat

De d!nde<

R#a(, es la *el!cidad de c!rr!sión del #a(erial

Ri, es la *el!cidad de c!rr!sión de la fase i

SA, es el "rea de la s+'erficie de #a(erial c!rr!da

Sai, es el "rea de la s+'erficie c!rr!da en la fase i

ai, es la fracción de "rea de la fase i 'resen(e en el #a(erial1


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RESIS.ECI& UJMIC&Si ien es cier(! 7+e la *el!cidad (!(al de c!rr!sión del #a(erial, es'r!d+c(! de la s+#a(!ria de las ,elo!iaes par!iales e !aa "ase,#+l(i'licada '!r s+ fracción de "rea c!rr!da, la *el!cidad '+ede es(arinfl+enciada '!r efec(!s c!#!<

La reacción de las fases d!#inan(es '+ede a#!r(i&+ar el 'r!ces!c!rr!si*! de las fases #en!s d!#inan(es1

El #edi! ! el 'r!d+c(! de c!rr!sión '+ede ind+cir a reacci!nes en(refases1

Al&+nas fases e incl+s! l!s 'r!d+c(!s de c!rr!sión '+eden enca's+laral&+nas fases, 'r!(e&i0nd!las de la c!rr!sión1

La *el!cidad de c!rr!sión '+ede es(ar f+er(e#en(e infl+enciada '!rla facilidad c!n la 7+e el #edi! en(ra en c!n(ac(! c!n el #a(erial, '!r l!(an(! s+ '!r!sidad '+ede ser de(er#inan(e 'ara la *el!cidad de

c!rr!sión1


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CIK.IC& 7*ELOCID&D DE CORROSIÓ

La #ay!ra de l!s cer"#ic!s es("n c!ns(i(+id!s '!r #Jl(i'les c!#'+es(!s,

cada +n! de ell!s c!n +na resis(encia 7+#ica carac(ers(ica, '!r l!(an(!, la cin0(ica de dis!l+ción de +n cer"#ic! '+ede ser 'r!'ia 'ara cada

+na de las fases ! c!#'+es(!s 7+e l! c!ns(i(+yen1La dis!l+ción de l!s i!nes se lle*a a ca! a (ra*0s de las si&+ien(es e(a'as<

Trans'!r(e de l!s reac(an(es Hs!l+ción a la s+'erficie del sólid!1

Ads!rción de l!s reac(an(es1

Reacción 7+#ica en(re la s!l+ción y las fases ! c!#'+es(!s

s+sce'(iles1

Des!rción de l!s 'r!d+c(!s de reacción1

Trans'!r(e den(r! de la s!l+ción de l!s 'r!d+c(!s dis+el(!s1


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)R%EBAS DE RESISTENCIA A LA CORROSIMN EN

CERICOS

BIOCERAICOS< Ensay!s in *i(r!P K ensay!s in *i*!P


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Bi!ac(i*idad

:43.i

41

3lasma

Monsalve, M. 2014

Re!u#rimientos #i,irio

Antes

1 día 9 días 15 días

)luio Bioló?i!o Simulao

3ropuesto por ou#o


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Bioactividad

Tipo de Recubrimiento 0HP Ti 0LP Ti 2HP Ti 2LP Ti

Espesor de la capa de apatita (µm) 1 día 3,8 14,7 11,8 5,09 días 25,2 34,1 28,9 33,815 días 50,8 39,2 31,4 42,4

Relación Ca/P (at.)1 día 1,60 1,25 1,46 1,259 días 1,32 1,35 1,27 1,3615 días 1,40 1,44 1,39 1,40

Plasma

1 día 9 días 15 días

Recubrimientos

(Sección Transversal)

Monsalve, M. 2014


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