UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

En l'actualitat existeixen diferents materials metàl·lics per a aplicacions biomèdiques com ara acers, aliatges de titani, etc. Aquests aliatges es poden utilitzar, per exemple, com a implants ja que permeten suportar altes càrregues i no presenten una deformació excessiva ni tampoc canvis dimensionals permanents. Malgrat la seva freqüent utilització, aquests aliatges presenten una rigidesa superior a la de l'os humà de manera que l'os pot patir reabsorció, mort cel·lular, i també que l'implant es pugui afluixar. El problema d'absorció de l'os (pèrdua de massa) és similar al que pateixen els astronautes en l'espai. Aquesta pèrdua passa pel fet que la manca de gravetat impedeix que l'os compleixi la seva funció de suportar el pes del cos.

Aquesta limitació es pot superar utilitzant aliatges de magnesi ja que presenten poca rigidesa. A més, els aliatges de magnesi presenten bona biocompatibilitat i són biodegradables (materials no tòxics que són reabsorbits pel cos humà després d'un cert temps), la qual cosa és un gran avantatge ja que evita la necessitat de treure l'implant del cos una vegada que el pacient s'ha recuperat. No obstant això, el problema d'alguns aliatges de magnesi és l'elevada velocitat de corrosió que presenten en condicions fisiològiques, fet que fa que aquests aliatges es degradin abans que l'os es pugui reparar. Per aquesta mateixa raó és important disminuir la velocitat de degradació dels aliatges de magnesi.

En el nostre treball es mostra com una manera adequada i efectiva de retardar l'inici de la corrosió és aliar el magnesi amb pal·ladi tal com evidencia el desplaçament dels potencials de corrosió cap a valors més positius. La superfície corroïda d'aquesta mostra és també més llisa i presenta una menor densitat de forats. El pal·ladi s'ha utilitzat durant molts anys com un element principal en aliatges dentals per la seva alta resistència a la corrosió i baixa activitat tòxica. Així, controlant la concentració de pal·ladi en l'aliatge, podem controlar la velocitat de degradació dels implants, fent que aquests es degradin quan l'os estigui recuperat.

La microestructura de l'aliatge de magnesi inicial, que consisteix en petits cristalls dispersos en una matriu amorfa, canvia dràsticament quan s'afegeix una petita quantitat de pal·ladi, suficient per formar una microestructura totalment cristal·lina (Figura). A partir dels estudis de nanoindentació hem observat com l'addició d'aquest element augmenta la duresa de l'aliatge així com la seva resistència al desgast. La resistència al desgast és interessant ja que evita que es formin restes procedents del desgast que puguin ocasionar reaccions inflamatòries.

Els assajos de citotoxicitat no mostren un augment significatiu en el nombre de cèl·lules mortes després de ser cultivades durant 27 hores, la qual cosa confirma que aquest aliatge no és citotòxic i que per tant es pot utilitzar potencialment com a implant biodegradable.