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http://ciateq.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1020/388| Estudio de la influencia de la morfología de polvos de BHAP de origen bovino sobre las primeras etapas de depósito de recubrimientos para dispositivos biomédicos | |
| JUANITA HINCAPIE BEDOYA | |
| Carlos Agustín Poblano Salas ASTRID LORENA GIRALDO BETANCUR JUAN ZARATE MEDINA | |
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| HVOF Bio-hidroxiapatita Secado por aspersión Prótesis Bio-hydroxyapatite Spray-drying Prostheses | |
| La modificación superficial de prótesis ortopédicas metálicas ha suscitado el estudio de diferentes cerámicos que intervienen en el proceso de unión interfacial implante-hueso para mejorar la fijación de éstas. Dentro de estos cerámicos, se destaca la Hidroxipatita (HAp) por sus propiedades de biocompatibilidad y bioactividad, además de ser el componente mineral mayoritario presente en el hueso. Cuando ésta es obtenida a partir fuentes naturales, la presencia de ciertos minerales (K+, Mg+2, Na+) puede presentar ciertas ventajas, al compararla con la obtenida por métodos sintéticos; ya que estos minerales cumplen funciones específicas dentro del metabolismo óseo. Considerando lo anterior, este trabajo se desarrolló en dos etapas: la fabricación de la materia prima a partir de fuentes biogénicas (BHAp) y establecer una metodología basada en diseño de experimentos para generar la morfología esférica de estos polvos aglomerados usando la técnica de secado por aspersión. Este paso se consideró un reto, ya que se evaluaron los efectos de las variables propias de la técnica de procesamiento sobre la morfología y la distribución de tamaño de los aglomerados de BHAp producidas, las cuales conservaron los minerales de la fuente de obtención original. Para esto, se llevaron a cabo evaluaciones estructurales, microestructurales y de distribución de tamaño de partícula usando difracción de rayos X (DRX), microscopía óptica y electrónica de barrido (MEB), así como difracción laser. En la segunda etapa, se llevó a cabo el proceso de depósito de las partículas con morfología irregular (BG) y con morfología esférica obtenidas mediante secado por aspersión (BSD) usando la técnica de proyección térmica de alta velocidad por combustión de oxígeno (HVOF); esto con el fin de establecer si existe un efecto de la morfología (y la naturaleza) de la materia prima sobre las características estructurales de las partículas depositadas. Tales características pueden impactar la fabricación de recubrimientos de este tipo de material con arquitecturas específicas, y a la vez favorecer el proceso de osteointegración implante-hueso. La evaluación de esta etapa se llevó a cabo mediante microscopía electrónica de barrido (MEB) y espectroscopía dispersiva de rayos X (EDS). The surface modification of metal orthopedic prostheses has generated a growing interest in the study of different ceramics that are involved in the implant-bone interfacial bonding process with the aim of improving it. Hydroxyapatite (HAp) is one of these ceramics due to its biocompatibility and bioactivity properties. Furthermore, HAp is the major mineral component present in human bone. When HAp is obtained from natural sources, the presence of natural minerals (K+, Mg+2, Na+) can present some advantages compared with those obtained from using synthetic HAp, since such minerals play specific functions in bone metabolism. Taking into account the aforementioned conditions, this work was developed in two stages, the first one was focused to manufacture the raw material from biogenic sources (BHAp) and to establish a methodology, based on design of experiments, to generate agglomerate powders with a spherical morphology by using the spray-drying technique. This step was considered a challenge since the effects of the processing variables on the morphology and size distribution of the BHAp particles produced were evaluated, preserving the minerals from the original source. Structural and microstructural properties and agglomerate size distribution were evaluated by using X-ray diffraction (XRD), optical and scanning electron microscopy (SEM), and laser diffraction, respectively. In the second stage, the deposition process of irregular (BG) and spherical HAp particles obtained by spray-drying (BSD) was carried out using the high-velocity oxy-fuel thermal spray technique (HVOF); these experiments were performed to establish to verify if there is an effect of the morphology (and nature) of the raw material on the structural characteristics of the deposited particles. Such characteristics can impact the obtained coating architectures, and, at the same time, favor the implant-bone osseointegration process. The microstructural and chemical assessment of the samples obtained at this stage was carried out by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray dispersive spectroscopy (EDS), respectively. | |
| CIATEQ, A.C. | |
| 2020 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| PRÓTESIS | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Manufactura Avanzada |
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| HincapieBedoyaJuanita MMANAV 2020.pdf | Tesis de maestría en texto completo | 5.6 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |