Evaluación de los métodos de centrifugación y de tratamiento hidrotermal para la obtención de nanopartículas de fosfatos de calcio

Abstract

RESUMEN: Los fosfatos de calcio son materiales cerámicos empleados en la fabricación de sustitutos óseos, ya que tienen una composición similar a la del hueso, son bioactivos, osteoconductivos y favorecen la conformación de estructuras porosas permitiendo vascularización y adherencia celular; además se destacan por su biocompatibilidad. En la actualidad son empleados para sustitución de tejido óseo en diferentes aplicaciones clínicas como cementos óseos y agentes de relleno. En el presente trabajo se obtuvieron y caracterizaron nanopartículas de diferentes fosfatos de calcio por medio de dos métodos reportados en la literatura, centrifugación y tratamiento hidrotermal a partir de reacción de precipitación. Los polvos fueron caracterizados por DRX y FE-SEM. Los resultados demuestran que ambos métodos son adecuados para la obtención de nanopartículas de fosfatos de calcio, lo que se verifica en las micrografías FE-SEM donde se muestran partículas en escala nanométrica con diversas morfologías para la mayoría de polvos obtenidos con diámetros promedio entre 44.98 y 82.21 nm y longitudes promedio entre 123.91 y 151.48 nm. Los difractogramas para ambos métodos evidencian la presencia de diversos fosfatos de calcio con potenciales aplicaciones en ingeniería de tejido óseo, para el método hidrotermal se encontró que la temperatura y el tiempo son factores determinantes en la estabilización de las fases. Del presente estudio se concluyó que ambos métodos de síntesis son adecuados para la obtención de nanopartículas y la estabilización de diferentes fases de fosfatos de calcio, siendo los protocolos 1, 3 y 4 los más adecuados para aplicaciones biomédicas.

ABSTRACT: Calcium phosphates are ceramics materials used in the manufacture of bone substitutes, due to their composition which is similar to the bones, they are bioactive, osteoconductivity and works in favor of forming porous structures, allowing vascularization and cell adhesion; furthermore they stand out for their biocompatibility. They are currently employed in the replacement of bone tissue in several clinical applications such as bone cements and fillers. Within this paper, nanoparticles of different calcium phosphates were obtained and characterized by two methods reported in the literature, centrifugation and hydrothermal treatment from precipitation reaction. The powders were characterized by XRD and FE-SEM. The results prove that both methods are suitable for the obtaining of nanoparticles of calcium phosphates, which is verified in the micrographs obtained where different morphologies are observed. Particles in nanoscale for most powders obtained have average diameter between 44.98 and 82.21 nm and average length between 123.91 and 151.48 nm. Diffractograms by both methods show the presence of calcium phosphates with different potential applications in bone tissue engineering, for the hydrothermal method was found that the temperature and time are major factors during stabilizing of phases. From this study it was concluded that both synthesis methods are suitable for obtaining nanoparticles and stabilization of different phases of calcium phosphate, being protocols 1, 3 and 4 the most suitable for biomedical applications.