UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIAFACULTAD DE INGENIERIA,PROGRAMA DE

BIOINGENIERIA

Diego León Atehortua

Determinación del ángulo de contacto utilizando la técnica de la gota

Angulo de contacto

El ángulo de contacto es una

medida de la mojabilidad de la

superficie sólida por un líquido

e indica los parámetros

superficiales que se necesitan

medir.

El ángulo de contacto es el

ángulo formado por el plano

tangente a la interfase líquido,

gas y el plano formado por el

sólido en un contacto trifásico

sólido-líquido-gas.

Humectación y ángulo de contacto

º90

º90

El líquido no humedece la superficie

El líquido humedece y puede haber penetración

Gota sésil

Gota depositada sobre la

superficie de un líquido, pone

en manifiesto la mojabilidad

de dicha superficie.

Una gota sésil es un sistema

formado por tres fases, el

sólido sobre el que se

deposita la gota, el líquido

que forma la gota y su vapor.

Ecuaciones utilizadasSe asume que las diversas fuerzas superficiales pueden ser representadas por tensiones superficiales, obteniendose la siguiente ecuación (Young):

cosLVSLSV

Combinando esta expresión con la ecuación de Dupre nos queda:

cos1//

VLLS

W

Un ángulo de contacto pequeño resulta cuando las fuerzas de atracción entre el líquido y el sólido son iguales o mayores que las fuerzas de atracción que existen al interior del líquido. Cuando el sólido es completamente mojado por el líquido el ángulo de contacto es prácticamente cero 0.

Tipos de ángulo de contacto• ESTÁTICO: Una gota de líquido que se

coloca en una superficie sólida no absorbente alcanzará la condición de "equilibrio" cuando la expansión se detenga.

• DINÁMICO: En materiales absorbentes,

cuando el líquido penetra en el sustrato, el ángulo de contacto cambiará continuamente como una función de tiempo. Para medir este ángulo de contacto dinámico, así como el rango o 'grado de absorción' y de expansión, es necesario captar una secuencia de imágenes durante la interacción.

Medición del ángulo de contactoLa medición experimental del ángulo de contacto es una determinación complicada por varios factores:

•El ángulo depende de la tensión superficial del líquido, El ángulo de contacto toma cualquier valor dentro de un intervalo dado.•La contaminación de la superficie líquida tiene por efecto disminuir el ángulo de contacto.•El valor del ángulo de contacto depende de si el líquido avanza sobre una superficie sólida o retrocede de ella.

Aplicaciones

• La mojabilidad de la superficie de un material tiene una gran influencia en la interacción célula-substrato. De hecho, las características superficiales influyen en la adsorción de proteínas y las diferencias en el grado de adsorción de proteínas conlleva a variaciones en las interacciones con las integrinas.

• las propiedades superficiales del material son de gran importancia y tienen un gran efecto en la respuesta célula-material.

Aplicación a los biomateriales

Elaboración y caracterización de un material compuesto PLA/vidrio de fosfato G5Objetivodesarrollar y caracterizar físico-química, mecánica y superficialmente un nuevo material compuesto, totalmente biodegradable para fijación y regeneración ósea, en aplicaciones ortopédicas y dentales.

PLA, PLA50(Mayor modulo E), VIDRIO G5Agua destilada y desionizada, mezcla SBF

La determinación de los ángulos de contacto sobre las diferentes superficies fue llevada a cabo usando la técnica de la gota sésil (OCA15) y la aproximación de Young-Laplace.

• Resultados obtenidos:• mojabilidad

• El valor obtenido para la tensión superficial (gLV) del medio de cultivo completo fue 54.5 (mJ/m2). Este valor se obtuvo a partir de la extrapolación a t=0 de la curva gLV en función del tiempo.

• Trabajo de adhesión.

Control de calidad de sondas y catéteres de drenaje vesical sometidos a reproceso

• Objetivo: Determinar si los procesos de esterilización realizado a las sondas

utilizadas en procedimientos quirúrgicos afectan el desempeño y funcionalidad de la misma para mejorar los métodos ya existentes

Las mediciones de ángulo de contacto indican variaciones de la hidrofobicidad superficial, donde los ángulos de contacto aumentan de 86,2 a 110 º como resultado de los sucesivos tratamientos, los cambios estructurales observados pueden además afectar los coeficientes de difusión del gas esterilizante.

ESTUDIO A NANOESCALA DE LAS INTERACCIONES ENTRE LIPOSOMAS RECUBIERTOS CON

BIOPOLIMEROS Y SUPERFICIES SÓLIDAS DE BIOMATERIALES

• Objetivo: Examinar las relaciones entre los equilibrios iónicos de

superficie, las fuerzas de atracción liposomas-superficie/grado de deformación y las alteraciones en las propiedades de la superficie de las nanopartículas liposomales adsorbidos, mediante la modificación superficial con biopolímeros, en este caso quitosano.

Resultados• Fotografías de los análisis

por goniometría de dispersiones de liposomas, sin recubrimiento (izquierda) y con recubrimiento (derecha) polimérico, colocadas sobre superficies inorgánicas de biomateriales.

• De acuerdo a estos resultados obtenidos, es evidente que los sistemas recubiertos con biopolímero experimentan un incremento en la tensión superficial, evidenciado por el incremento en su ángulo de contacto con la respectiva superficie inorgánica.

• los fenómenos de ruptura o formación de bicapas planas en una superficie inorgánica se verán disminuidos en biomateriales con naturaleza iónica de tipo metálico.

Preguntas e inquietudes.

Muchas gracias