Caracterización fisicoquímica de un cemento óseo de fosfato de calcio modificado

Abstract

Este Proyecto Fin de Carrera se enmarca dentro de los objetivos generales del proyecto MAT2005-02778 financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia, que lleva por título “Desarrollo, optimización y procesado de nuevos cementos óseos para cirugía vertebral” y que se está llevando a cabo en el Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica. Este Proyecto Fin de Carrera contempla, después de un primer capítulo de revisión bibliográfica, cuatro objetivos o estudios realizados. En el primer estudio se ha evaluado cómo evolucionan las propiedades básicas de fraguado de los cementos de fosfatos de calcio en función de la relación Calcio/Fósforo (Ca/P) de la fase en polvo del cemento. En un segundo estudio (teniendo en cuenta los resultados del primero), el cemento de relación Ca/P=1.50 se modificó con aditivos de hierro y se han estudiado sus propiedades de fraguado y de endurecimiento. En el tercer estudio se ha medido la respuesta de los cementos modificados con hierro a la aplicación de campos magnéticos. Finalmente, se presenta un cuarto estudio que pretende aproximar la respuesta celular o de biocompatibilidad de estos cementos modificados. Se demostró que la relación Ca/P influye sobre la basicidad de los cementos y su resistencia a la compresión. La relación óptima (Ca/P=1.50) fue utilizada para modificar los cementos óseos con oxido de hierro, nanopartículas de hierro y una solución de nanopartículas de hierro. Mostraron casi todos una resistencia a la compresión mejorada, pero los tiempos de fraguado aumentaron. El oxido de hierro influyó sobre la basicidad de los cementos al aumentarla, lo que no implica complicaciones para el paciente. Desde un punto de vista magnético, las muestras de cemento no respondieron como se esperaba. Los cementos óseos modificados con hierro sólo mostraron comportamiento paramagnético. La biocompatibilidad se analizó y se comprobó que los cementos óseos bioactivos modificados con oxido de hierro no son tóxicos y no tienen un efecto nocivo sobre la proliferación de las células.