SUSTENTACIÓN PROYECTO PATRONAMIENTO
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PATRONAMIENTO DE SUPERFICIES BIOACTIVAS DE Ti6Al4V MEDIANTE LITOGRAFÍA LÁSER
AUTORES:MARLY BLANCO VERAJHOANNA CARVAJAL REY
DIRECTOR:Profesor: CUSTODIO VASQUEZ QUINTERO- INGENIERIA METALÚRGICA Y CIENCIA DE MATERIALES- UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER UIS
CODIRECTOR:Profesor: HUGO ARMANDO ESTUPIÑÁN DURAN- ESCUELA DE INGENIERÍA DE MATERIALES-UNIVERSIDAD NACIONAL UNAL
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DESARROLLO Y EVALUACIÓN DEL PATRONAMIENTO DE NANOESTRUCTURAS PARA REGENERACIÓN ÓSEA SOBRE MATERIALES OSEOINTEGRABLES COMO PRODUCTO DE INNOVACIÓN TECNOLÓGICA DE LA EMPRESA QUIRÚRGICOS ESPECIALIZADOS S.A
DIRECTOR: DARÍO YESID PEÑA BALLESTEROS
PROYECTO FINANCIADO POR COLCIENCIAS
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CONTENIDO
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
METODOLOGÍA
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
PRESUPUESTO
BIBLIOGRAFÍA
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
GENERAR SUPERFICIES CON MAYOR REACCIÓN
BIOLÓGICA
MODIFICACIONES SUPERFICIALES
NANOMÉTRICAS
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Obtener sitios activos patronados de apatita sobre superficies de Ti6Al4V.
OBJETIVO GENERAL
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• Obtener sitios bioactivos patronados sobre superficies de Ti6Al4V mediante litografía láser e inmersión en solución de fosfatos de calcio (PBS).
• Caracterizar morfológica, topográfica y microestructuralmente la superficie obtenida.
• Evaluar la estabilidad electroquímica de la superficie obtenida en SBF.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
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METODOLOGÍA
PATRONAMIENTO DE
SUPERFICIES BIOACTIVAS DE Ti6Al4V MEDIANTE
LITOGRAFÍA LÁSER
PREPARACIÓN DEL
EXPERIMENTO
PREPARACIÓN DE LOS EQUIPOS
EQUIPO DE LITOGRAFÍA LÁSER
SOLUCIONES RICAS EN IONES FOSFATADOS
OBTENCIÓN DE LAS SUPERFICIES
NANOPATRONADAS
PATRONAMIENTO DEL SUSTRATO MEDIANTE LA LITOGRAFÍA LASER
CRECIMIENTO DE SITIOS ACTIVOS PATRONADOS POR INMERSIÓN EN SOLUCIÓN DE FOSFATO DE CALCIO
(PBS)
CARACTERIZACIÓN DE LA SUPERFICIE OBTENIDA MEDIANTE SEM
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DISEÑO EXPERIME
TAL
EVALUACIÓN DE LA BIOACTIVIDAD EN UN
FLUÍDO FISIOLÓGICO SBF
EIE
RESULTADOS
Y ANÁLISIS DE LOS RES
ULTADOS
INFORME FINAL
RESISTENCIA A LA POLARIZACIÓN
EXTRAPOLACIÓN DE TAFEL
PRUEBAS DE CARACTERIZACIÓN
RAYOS X
SEM
AFM
EDS
ESPECTROSCOPIA INFRARROJA
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LITOGRAFÍA
ENSAYOS PRELIMINARES
DISEÑO EXPERIMENTAL
EVALUACIÓN
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LITOGRAFÍA LIBS
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IMPRESIÓN POR NANOCONTACTO
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t= 24, 36 y 48 horas
T= 60°C
Ca/P = 2.2 – 2.3
PBS
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Temperatura: 900°C
Tiempo: 12 horas
Temperatura: 36.5°C
Tiempo: 7 días
Prueba de caracterización
SEM
SBF
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PRUEBAS ELECTROQUÍMICAS
RESISTENCIA A LA POLARIZACIÓN
(Rp) ASTM G 59-97
EXTRAPOLACIÓN DE TAFEL
ASTM G 5
ESPECTROSCOPÍA DE IMPEDANCIA
ELECTROQUÍMICA (EIE)
ASTM G 399
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PRUEBAS DE CARACTERIZACIÓN
MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE BARRIDO (SEM)
ESPECTROSCOPÍA DE ENERGÍA
DISPERSA (EDS)
ESPECTROSCOPÍA INFRARROJA (IR)
DIFRACCIÓN DE RAYOS X (DRX)
MICROSCOPÍA DE FUERZA ATÓMICA
(AFM)
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REVISIÓN BIBL...
CARACTERIZAC...
ADECUACIÓN D...
PREPARATIVOS...
DESARROLLO D...
DISCUSIÓN Y A...
INFORME FINAL
AB
CD
EF
G
0 4 8 12 16 20 24
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES-DIAGRAMA DE GANTTPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Activ
idad
DURA-CIÓN
CRONOGRAMA
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PRESUPUESTO
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RUBRO ESPECIFICACIONES
RESPONSABLES
UIS COLCIENCIAS QUIRÚRGICOS ESPECIALIZADOS S.A AUTORES
ESPECIE EFECTIVO ESPECIE EFECTIVO ESPECIE EFECTIVO ESPECIE EFECTIVO
Personal Directora (2 horas sem). Codirector (1 hora sem). Autores (6 horas sem). Técnico (2 horas sem).
$180.000/h
$15.000/h
$180.000/h $5.000/h
Materiales y Reactivos
SBF Papel lija N° 600 (hoja) Ti6Al4V PBS
$1.000.000
$1.200.000 $50.000
$30.000
Análisis y pruebas de laboratorio
SEM DRX AFM Espectroscopia infrarrojo. EDS Microscopio óptico
(Olympus)
$4.000.000 $360.000 $360.000 $450.00
$540.000
$100.000
Documentación y
Suministros de oficina
Papelería Útiles de escritorio Impresiones Copias Libros, tesis, revistas,
bases de datos, normas y documentos.
• $200.000• $800.000
SUB-TOTAL $9.560.000 $12.330.000 $80.000 $1.520.000TOTAL $23.490.000
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BIBLIOGRAFÍA
• Wilson, J. "Biocompatibility and tissue response to implants". Anales de Química. International Edition, 93, 1 (1997).
• Bio-nanopatterning of Surfaces.Paula M. Mendes, Chun L. Yeung, Jon A. Preece. (2007) 2:373–384
• Characterizacion and corrosión behavior of hidroxiapatita coatings on TI6Al4V fabricated by electrophoretic deposition. CT Kwok, PK Wong, FT Cheng, HC Man. (2009) 476-479
• Desarrollo de la porosidad en Hidroxiapatita y en recubrimientos cerámicos para uso ortopédico. Instituto politécnico nacional. (2006) Pág. 54-68
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• Revista facultad de ingeniería. Universidad de Antioquia. 2003. Pág. 22-28
• Efecto del tratamiento superficial de una aleación ti6al4v sobre la corrosión en un fluido corporal simulado. Sonia Camero, Franlis Olimpio, Dubravka Romero, Maribel Suarez. Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de los Materiales, Facultad de Ingeniería, Universidad Central de Venezuela, Apdo. 1524, Caracas 1020ª. 2009. Pág. 73-79
• Características cristaloquímicas de la Hidroxiapatita sintética tratada a Diferentes temperaturas. Revista EIA, ISSN 1794-1237 Número 5 p. 109-118. Junio 2006
• La hidroxiapatita, su importancia en los tejidos mineralizados y su Aplicación biomédica Tip Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas, Vol. 9, Núm. 2, diciembre, 2006, pp. 90-95
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• Syntesis of Dense Nanocrystalline Hydroxyapatite FilmsS. M. Barinova, E. K. Belonogovb, Corresponding Member of the RAS V. M. Ievlevc, A. V. Kostyuchenkob, V. I. Putlyaevd, Academician Yu. D. Tret’yakovd, V. V. Smirnova, and I. V. Fadeevaa. Received August 15, 2006
• Patterning proteins and cells using soft lithography Ravi S. Kane!, Shuichi Takayama!, EmanueleOstuni,Donald E. Ingber", George M. Whitesides!,Biomaterials 20 (1999) 2363-2376
• Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales. Universidad Simón Bolívar Caracas, Venezuela. 2009: Vol. 29 No. 2 (p. 65-155)
• Surface nano-functionalization of biomaterials Xuanyong Liu a,b,**, Paul K. Chu b,*, Chuanxian Ding a,*Materials Science and Engineering R 70 (2010) 275 -302