Print Friendly and PDFPrint Friendly

Artículos Regulares


Rev. LatinAm. Metal. Mat. 2015, 35(1): 15-26

CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA Y MECÁNICA DE α-ALÚMINA NANO Y MICROMÉTRICA COMO MATERIAL POTENCIAL PARA RECONSTRUCCIÓN DE TEJIDO ÓSEO
(BIOLOGICAL AND MECHANICS CHARACTERIZATION OF MICROMETRIC AND NANOMETRIC α-ALUMINA LIKE POTENTIAL MATERIAL FOR BONE TISSUE RECONSTRUCTION)

Paola A. Villegas, Valentina Ramírez, Viviana M. Taylor, Sandra Arango

Online: 17-02-2014

GA-507

Abstract


El óxido de aluminio denso y de orden micrométrico ha sido empleado por varios años en cirugía ortopédica debido a su buena resistencia mecánica, los bajos coeficientes de fricción y desgaste, y su naturaleza inerte, que lo hace químicamente estable en ambientes fisiológicos, lo cual garantiza una alta biocompatibilidad. En cuanto a su uso como componente de matrices microporosas para regeneración de tejido óseo se ha evaluado su citotoxicidad in vitro e in vivo, confirmando que en forma porosa tampoco presenta efectos citotóxicos, mientras que el mejoramiento en la resistencia mecánica de piezas porosas aún continúa investigándose. Este trabajo comparó la viabilidad biológica in vitro y la resistencia a la flexión de matrices conformadas con alúmina de orden micro y nanométrico, con el fin de estudiar la posibilidad de emplear la alúmina nanométrica en la fabricación de matrices para regeneración ósea con mayor resistencia mecánica que los biocerámicos utilizados actualmente. La evaluación de citotoxicidad y genotoxicidad in vitro se realizó por medio de los ensayos MTT, test cometa y micronúcleos; los resultados obtenidos sugieren que los medios condicionados con polvos de α-Al2O3 nanométrica son biocompatibles al no presentar efectos negativos ni alteraciones en el ADN de células mononucleares de sangre periférica humana. La alúmina con tamaño nanométrico proporcionó matrices de mayor resistencia a la flexión equibiaxial (11,40±1,72MPa) que las probetas realizadas con partículas micrométricas (5,27±0,82 MPa), evaluadas según la norma ASTM C1499 – 09, lo cual evidencia el efecto del tamaño de partícula sobre la resistencia mecánica, posiblemente debido a diferencias en los procesos de pre-sinterización y densificación del material. El óxido de aluminio con tamaño nanométrico proporcionó matrices biocompatibles y de mayor resistencia a la flexión que las probetas realizadas con partículas micrométricas, resultado que lo convierte en un material prometedor para el uso en regeneración de tejido óseo.

Thick and micrometric aluminum oxide has been used for several years in orthopedic surgery because of its good mechanical properties, low friction and wear coefficients, and inert nature, which makes it chemically stable in physiological environments guaranteeing high biocompatibility. Regarding its use as a component of microporous matrixes for bone tissue regeneration, it has been tasted its cytotoxicity in vivo and in vitro, confirming that porous shape has no cytotoxic effects, while the enhancing in mechanical strength of porous pieces is still being investigated. This research compared the biological viability in vitro and the flexural strength of matrixes formed with aluminum oxide of micro and nanometric order, in order to study the possibility of employing nanometric alumina in fabrication of matrixes for bone regeneration with higher mechanical strength than bioceramics, which are currently offered. Cytotoxic and genotoxic in vitro studies were tasted using MTT test, cometa test and micronucleus test; which suggest that conditioned media with α-Al2O3 nanometric powder are biocompatible bearing no negative effects or alterations in mononuclear cells DNA of peripheral human blood. Nanometric alumina provided matrixes with higher equibiaxial flexural strength (11,40±1,72MPa) than micrometric material specimens (5,27±0,82 MPa), evaluated according to ASTM C1499 – 09, which evidence the effect of size particle in mechanical strength, likely due to differences in pre-sintering process and densification of each material. Aluminum oxide nanometric sized provided biocompatible matrixes with better flexural strength than samples made with micrometric particles; therefore it becomes a promising material for using in bone regeneration.


PDFPDF (876KB)

Abstract Accessed: 1466 times

Article Downloaded: 1119 times


Cite: citation