Síntesis y caracterización de cementos de fosfatos de calcio

Abstract

En el presente documento se registra la síntesis y caracterización de cementos de fosfatos de calcio consistentes en la mezcla de fosfato tricálcico beta y dicalcio fosfato en soluciones acuosas de ácido fosfórico, desarrollados para eventuales aplicaciones biomédicas. Los cementos fueron caracterizados por medio de técnicas que incluyeron: difracción de rayos X, espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier, medición de tiempo de fraguado, variación de volumen, masa y temperatura, pH y resistencia a compresión. La medición de tiempos de fraguado se hizo por el método de agujas Gilmore. Se obtuvieron en general tiempos cortos, en tanto que la trabajabilidad del cemento fue limitada. Se encontró que los tiempos de fraguado eran susceptibles a las condiciones medioambientales y a la habilidad del operario. Se comprobó que el cemento experimentaba una pequeña expansión volumétrica que se puede considerar no dañina para las células, bajo implantación. Para el estudio termométrico se implementó un sistema electrónico suficientemente sensible a los cambios de temperatura experimentados por el cemento, y que permitía un registro continuo de los datos de temperatura. Se vio que cuando aumentaba la relación calcio/fósforo (Ca/P) y la concentración de ácido (ca) se obtenían las máximas temperaturas medidas para el cemento, que pueden, sin embargo, no ser lesivas para los tejidos donde se coloque el implante ya que disminuyen a niveles fisiológicos en un máximo de seis minutos. Se observó que la pérdida de masa por parte del cemento sigue muy de cerca la evolución de temperatura durante el fraguado. Sin embargo continúa mucho más allá de que el cemento se enfría hasta temperatura ambiente, y se produce mucho más lentamente después de dicha temperatura que antes de alcanzarla. El pH del cemento fraguado disminuyó desde valores neutros hasta muy ligeramente ácidos (6.4), por lo cual es de esperar que este cemento no cause reacciones inflamatorias severas bajo implantación. Se hicieron ensayos a compresión que muestran que la resistencia mecánica de los cementos aumenta cuando aumenta la relación Ca/P y disminuye L/P. Los valores de resistencia obtenidos son comparables a los del hueso trabecular, y si bien quedan excluidas las aplicaciones estructurales que demanden soporte de cargas compresivas importantes, son posibles, en principio, otras aplicaciones como la liberación de medicamentos.