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VIII Conferencia “Ciencias químicas” "SIQF 2025"

IX Simposio Internacional de Química y Ciencias Farmaceúticas

SIQF 2025

VIII Conferencia “Ciencias químicas”

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Deposición biomimética rápida de recubrimientos bifásicos de fosfato de calcio dopado con Sr sobre titanio

Problemática: Las soluciones supersaturadas en calcio (SCS) ofrecen un método prometedor para recubrir rápidamente superficies metálicas no bioactivas con fosfatos de calcio.

Objetivo: En este estudio, se depositaron recubrimientos bifásicos de fosfato de calcio dopado con Sr sobre titanio mediante inmersión en SCS, con concentraciones de calcio siete veces superiores a las de un fluido corporal simulado convencional.

Metodología: Se analizó la composición química, las características morfológicas, las propiedades mecánicas y el comportamiento biológico de los recubrimientos. Además, se estudió la influencia de un tratamiento de recocido posterior a la deposición en estas propiedades.

Resultados y Discusión: Se formaron con éxito recubrimientos nanométricos de apatita deficiente en calcio dopado con Sr sobre titanio en un plazo de 4 h tras la inmersión en SCS. Tras el recocido, la composición química cambió a un material bifásico dopado compuesto de β-fosfato tricálcico (β-TCP) e hidroxiapatita (HA), como resultado de la incorporación de un 10 % en peso de Sr²⁺ y la sinterización a altas temperaturas. La microestructura del recubrimiento mostró un gradiente de composición, pasando de una zona densa cerca del sustrato a una estructura porosa en la región exterior. Además, se formó una capa de titanato de calcio en la interfaz metal-cerámica durante la inmersión en SCS.

Conclusiones: Los recubrimientos presentan una buena adhesión sin tendencia al desprendimiento ni al astillamiento, y presentaron una micro/nanotopografía y una porosidad favorable a la adhesión y proliferación celular, demostrada mediante pruebas de biocompatibilidad in vitro con células Saos-2 y mejorada aún más mediante el proceso de recocido.

Problematic: Supersaturated calcium solutions (SCS) offer a promising method for rapidly coating non-bioactive metal surfaces with calcium phosphates.

Objective: In this study, biphasic Sr-doped calcium phosphate coatings were deposited on titanium through immersion in SCS, with calcium concentrations seven times higher than those of conventional simulated body fluid.

Methodology: The coatings were analyzed for chemical composition, morphological characteristics as well as mechanical properties and biological behaviour. Also, the influence of a post-deposition annealing treatment on these properties was studied. Results and Discussion: Nanosized Sr-doped calcium deficient apatite coatings were successfully formed on titanium within 4 h of immersion in SCS. After annealing, the chemical composition changed to a doped biphasic material composed of b-tricalcium phosphate (b-TCP) and hydroxyapatite (HA), as a result of the incorporation of 10 wt% Sr²⁺ ions and sintering of non-stoichiometric apatite at high temperatures. The coating microstructure exhibited a gradient, transitioning from a dense zone near the substrate to a porous structure in the outer region. In addition, a calcium titanate layer was formed at the metal-ceramic interface during immersion in SCS.

Conclusions: The coatings exhibit good adhesion with no tendency to peel or chipping and featured a micro/nano-topography and porosity favorable to cell adhesion and proliferation, demonstrated via in vitro biocompatibility tests with Saos-2 cells and further enhanced by the annealing process.

Sobre el ponente

Loreley Morejón Alonso

Loreley Morejón Alonso

Facultad de Química, Universidad de La Habana Flag of Cuba


Discussion

Información Práctica
English (US)
octubre 20, 2025 4:50 p. m.
10 minutos
Salon 1
Autores
Loreley Morejón Alonso
Eduardo González-Martínez
David A. González-Martínez
Camila Castañón Delgado
Rosario Nancy Bada Rivero
José Moran-Mirabal
Jesús E. González
Palabras clave
biomimetic method
estroncio
hidroxiapatita sustituida
método biomimético
soluciones supersaturadas en calcio
strontium
substituted hydroxyapatite
supersaturated calcium solutions
titanio
titanium
Documentos