Optimización de películas delgadas de hidroxiapatita para la mejora de la osteointegración en implantes y desarrollo de un protocolo estandarizado para su evaluación

Abstract

En la presente Tesis se muestra el desarrollo de películas delgadas de hidroxiapatita (HAP) mediante pulverización catódica con magnetrón de radiofrecuencia (RF-MS), como estrategia para mejorar la osteointegración en implantes médicos. Para ello se utilizó silicio como sustrato para la deposición, y se aplicaron técnicas de caracterización como Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Espectroscopía por Energía Dispersiva (EDS), Difracción de Rayos X (DRX) y Espectroscopía Raman, con el fin de analizar la morfología superficial, la composición química, y la cristalinidad de los recubrimientos obtenidos. Asimismo, se evaluó el espesor de las películas mediante perfilometría óptica. Se establecieron dos grupos experimentales: uno con enfriamiento del porta sustrato y otro sin enfriamiento, a fin de comparar el efecto de la temperatura sobre la calidad del recubrimiento. Se obtuvieron mejores resultados en el grupo sin enfriamiento, ya que mostró una mayor adherencia, espesor y homogeneidad en la película, además de una menor degradación del target de HAP. Las estructuras obtenidas se alinearon con las características de la zona T del modelo de Thornton, lo que indica una microestructura compacta favorable para la adhesión celular y el crecimiento óseo. Adicionalmente, se diseñó un protocolo estandarizado para la evaluación de la osteointegración en recubrimientos de HAP, incluyendo parámetros físicos (rugosidad, espesor), mecánicos (resistencia a tracción y corte), químicos (relación Ca/P) y cristalográficos (fase hexagonal estable). Se identificaron como principales resultados que los recubrimientos desarrollados tienen potencial para reducir el rechazo de implantes, mejorar la fijación ósea y acelerar la regeneración del tejido. Finalmente, se cumplieron los objetivos propuestos, optimizando la técnica de deposición y caracterizando la muestra tanto en sus propiedades físico-químicas como en su comportamiento estructural. Como trabajo futuro se sugiere optimizar las condiciones del proceso de deposición, emplear blancos sinterizados para mejorar la eficiencia del recubrimiento, ampliar el estudio a través de técnicas de caracterización adicionales (como AFM, XPS o pruebas electroquímicas), y validar el protocolo propuesto en condiciones más próximas al entorno clínico, incluyendo ensayos in vitro o in vivo.