Executive Secretary
IX International Symposium on Chemistry and Pharmaceutical Sciences
SIQF 2025
8th Conference “Chemical Sciences”
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.
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.
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Loreley Morejón Alonso

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