Tesis

En el marco del desarrollo de una nueva prótesis valvular cardíaca y habiéndose seleccionado como material para su construcción una aleación de Ti-6Al-4V recubierta con una película de óxido de titanio, en la presente Tesis Doctoral se aborda el estudio de la combinación de técnicas de oxidación anódica y sol gel por inmersión para la obtención de las películas de TiO2 dopadas con Ag y con tratamiento UV. Las películas para este tipo de dispositivos deben ser resistentes al desgaste, hemocompatibles y de ser posible con propiedades antibacterianas.

En este trabajo se sintetizaron películas de TiO2 dopadas con plata y sin dopar, en un proceso de dos capas, primeramente, un proceso de anodización para buscar resistencia mecánica y luego un recubrimiento de sol-gel por inmersión, se logró incorporar plata a la película usando nitrato de plata en la preparación del sol. También, se evaluó el postratamiento con radiación UV-C. Luego se caracterizaron las películas obtenidas, en cuanto a: rugosidad, morfología, espesor, estructura cristalina, mojabilidad y energía libre superficial. Experimentalmente se evaluó la resistencia al desgaste (mediante un equipo ball-on-flat reciprocante), la actividad antibacterial contra Staphylococcus aureus (mediante el ensayo de halo de inhibición, ensayo de adhesión y proliferación y ensayo de adhesión, proliferación y supervivencia) y la hemocompatibilidad (mediante el ensayo de adhesión de plaquetas).

Mediante la teoría de coloides extendida se modeló la interacción del S. aureus, proteínas plasmáticas y eritrocitos con las películas. Además, mediante una aproximación termodinámica (cálculo de tensión interfacial) se analizó la interacción entre proteínas plasmáticas y la sangre con los materiales. Los resultados del modelado se contrastaron con los resultados experimentales encontrando buena correlación entre ellos.

Las películas de TiO2+Ag+UV presentaron una alta resistencia al desgaste, capacidad de inhibir el crecimiento del S. aureus, menor adhesión de S. aureus, inhibición de la proliferación del S. aureus adherido y una buena hemocompatibilidad. Por lo que, la combinación de técnicas (anódica y sol gel) y tratamientos (UV) podría ser la más adecuada para la obtener películas de TiO2+Ag+UV sobre la prótesis valvular cardíaca.

Palabras clave: oxido de titanio, nanopelículas, energía libre superficial, antibacterial, hemocompatibilidad.