Fabricación de recubrimientos compuestos de Bioglass®/poli(ɛ-capro-lactona) obtenidos por co-deposición electroforética sobre acero inoxidable

Abstract

En este trabajo se obtuvieron mediante co-deposición electroforética (co-EPD) dos clases de “recubrimientos blandos”. En todos los casos se empleó como fase inorgánica un biovidrio y como fase orgánicapoli(ɛ-caprolactona), PCL, comercial (PCLC) o sintetizada aniónicamente y modificada con anhídrido maleico (PCLS). Para asegurar un adecuado recubrimiento del sustrato metálico se optimizaron variables del proceso de deposición (diferencia de potencial y tiempo). Mediante técnicas de caracterización complementarias(FTIR, DSC) se corroboró la presencia de ambas fases en los recubrimientos estudiados. En los recubrimientos con PCLC comercial se observó mediante SEM la formación de aglomerados de mayor tamaño en comparación a los recubrimientos con PCL aniónica (PCLS), observándose en ambos casos un alto grado de recubrimiento del sustrato metálico y la ausencia de microfisuras.La bioactividad de los recubrimientos obtenidos se evaluó mediante ensayos de inmersión en fluido corporal simulado (SBF). Por difracción de rayos X se evidenció la formación de un precipitado de hidroxiapatita sobre la superficie de los recubrimientos y a través de microanálisis SEM-EDS se determinó que la hidroxiapatita presente en los recubrimientos con PCLS funcionalizada presentó una relación calcio/fósforo Ca/P ~ 1,78; valor muy próximo al estequiométrico en tejidos óseos.

In this work two kinds of soft coatings were obtained by co-electrophoretic deposition technique (co-EPD). In all cases a bioglass was used as inorganic phase, and a commercial poly(ɛ-caprolactone), (PCLC), and an anionic synthesized PCL modified with maleic anhydride (PCLS) were used as organic phase. To ensure an adequate coating over the metallic substrate, deposition process variables (such as electric voltage and time) were optimized. Metal coated samples were analyzed by complementary characterization techniques (FTIR, DSC) to confirm the presence of both phases on the composite coatings. From SEM analysis, larger agglom-erates were observed for the coatings obtained using commercial PCLC compared to those prepared from anionic modified PCLS, with a high degree of coating of the metallic substrate and absence of microcracks. Finally, by immersion tests in simulated body-fluid (SBF), the bioactivity of the coatings was evaluated. X-ray diffraction tests demonstrated the formation of a hydroxyapatite (HA) precipitate on the surface coatings, and by SEM-EDS microanalysis it was determined that HA present in PCLS coatings showed a Ca/P value ~ 1.78, which is close to stoichiometric values observed in bone tissues.