PLENARIA 7

Métodos Avanzados de Caracterización de Superficies Biomiméticas

Virginia Paredes^1,2, Emiliano Salvagni^1,2, Enrique Rodriguez-Castellón³, José María Manero¹

(1) Nanoengineering Research Centre (CRnE). Technical University of Catalonia (UPC), Barcelona, España
(2) Biomaterials, Biomechanics and Tissue Engineering Group, Department of Materials Science and Metallurgy, Technical University of Catalonia (UPC), Barcelona, España,
(3) Departamento de Química Inorgánica, Universidad de Málaga, España
E-mail: castellon@uma.es

La caracterización de  superficies biomiméticas funcionalizadas con diferentes biomoléculas que se usan en la regeneración ósea (oseointegración) es un desafío para los especialistas en superficies, ya que las superficies de los materiales son muy complejas y la información que se obtiene es de gran importancia para evitar en lo posible los problemas de rechazo que ocurren al implantar materiales metálicos dentro del cuerpo humano.
Para la caracterización de las superficies metálicas biofuncionalizadas, El estudio se divide en tres etapas: limpieza y activación, silanización e inmovilización de biomoléculas sobre una aleación comercial CoCr aprobada por la ASTM. Siendo un aspecto clave el seguimiento del proceso de limpieza y activación de la superficie de la aleación, donde se compararán dos métodos; aplicación de plasma y tratamiento con ácido nítrico. Posteriormente, se procede a la silanización para injertar la biomolécula. Seleccionando el agente de silanización que presente mejor enlace covalente con la superficie metálica y mayor estabilidad térmica, química y mecánica.

Durante el desarrollo de la biofuncionalización se hará énfasis en  la optimización de los procedimientos y la caracterización superficial de cada etapa por medio de diversas técnicas, entre ellas: XPS, ángulo de contacto, ToF SIMS, Interferometría, espectometría UV, y técnicas de fluorescencia. Destacando aquellas que tienen una gran sensibilidad superficial. En cuanto a la limpieza y activación superficial, tanto los tratamientos químicos como el plasma de oxigeno limpian eficazmente las superficies, las hacen hidrofílicas y aumentan su energía superficial. Sin embargo la optimización de los proceso permite afirmar que en términos de densidad de grupos OH- en superficie, y en función de la relación OH-/O²-, el tratamiento más efectivo es el ácido nítrico. Al evaluar el proceso de silanización mediante el ToF SIMS y XPS, se pudo identificar la presencia de los organosilanos en superficie y su respectivos enlaces covalentes y se seleccionó el más adecuado. Estudiándose finalmente la inmovilización de biomoléculas en superficies mediante XPS.