Eftersom magnesiumlegeringar är nedbrytbara, de skulle kunna utgöra ett alternativ till de metaller som traditionellt används som proteser, anslutande delar för att läka ben eller som stentar för kardiovaskulära problem. En studie från UPV/EHU fakulteten för teknik i Bilbao har gjort framsteg på en av de svaga punkterna i det nya materialet. Dess nedbrytningshastighet har justerats genom att applicera en kalciumfosfatbeläggning på ytan via elektrodeponering, och skiktets tjocklek har justerats exakt.

Bimetaller har länge använts inom medicin, främst i proteser, men också för att ansluta delar för att läka ben eller i stentar som används för att lösa kardiovaskulära problem, bland annat. De metaller som används mest traditionellt - rostfritt stål och titanlegeringar - erbjuder fördelar, såsom deras motståndskraft mot korrosion i den fysiologiska miljön, men också nackdelar, såsom minskning av bentäthet nära protesen, vilket leder till förlust av benresistens. Vidare, vid många tillfällen måste ytterligare operationer utföras för att avlägsna materialet när det har fyllt sin funktion.

För att lösa dessa problem, många delar av forskning bedrivs på andra material, såsom gruppen innefattande magnesium och dess legeringar. "Det som gör detta material särskilt attraktivt är dess förmåga att lösas upp i den fysiologiska miljön, med andra ord, det skulle gradvis lösa sig tills, när dess uppdrag har slutförts, det drivs ut från kroppen naturligt via urinen, " förklarade Nuria Monasterio, författare till studien som genomfördes vid UPV/EHU -tekniska fakulteten i Bilbao. Detta skulle undanröja behovet av patienter att genomgå ytterligare operation. En annan stark punkt i det nya materialet är att det förhindrar förlust av lokal bentäthet orsakad av andra mer motståndskraftiga material. "Eftersom det också är ett material i rikligt utbud i jordskorpan, kostnaden för råvaran är rimlig, även om bearbetningen av det kräver vissa försiktighetsåtgärder som ökar kostnaderna för att tillverka legeringarna. Så den slutliga kostnaden skulle ligga halvvägs mellan rostfritt stål och titanlegeringar. "

Dock, denna metall utgör också utmaningar eftersom "dess upplösningshastighet är högre än den önskade. Den löses upp innan den har fyllt sin funktion; så utmaningen är att förlänga dess livslängd så att den på något sätt kan anpassas för att passa applikationen, " bekräftade Monasterio.

Kalciumfosfatbeläggning

Det finns olika tekniker för att försöka förlänga livslängden på magnesiumlegeringar; denna forskning från UPV/EHU har valt att belägga materialet med kalciumfosfat, även om "kalciumfosfatets funktion inte bara är att förlänga själva magnesiumets livslängd. Det handlar också om att människokroppen tolererar det bättre och ökar generationshastigheten för den intilliggande vävnaden, en dubbel funktion som innebär att förlänga materialets livslängd och uppnå bättre integration. Man måste ha i åtanke, för det första, att det är huvudkomponenten i ben och, för det andra, det har visat sig uppmuntra tillväxten av den omgivande vävnaden, " påpekade hon.

Elektrodeponering användes för att få kalciumfosfatskiktet att fästa vid metallens yta. "Det vi var ute efter var att få en enhetlig beläggning som inte skulle lossna. Vi ville också kunna variera dess tjocklek effektivt. För att göra detta, en rad elektriska variabler undersöktes så att tjocklekarna kunde anpassas i enlighet med vad som krävdes för specifika applikationer. "Och resultatet visade sig vara mer än tillfredsställande:" förutom att validera den använda metoden, det har varit möjligt att exakt reglera lagrets kvalitet och tjocklek, "betonade Nuria Monasterio.

UPV/EHU -forskaren nämnde olika utmaningar med framtiden i åtanke. "Vi har lyckats finjustera det elektrolytiska systemet så vi siktar nu på att testa det på andra bimetaller. Vi arbetar också med att tillverka magnesiumlegeringar av kompositioner som inte utgör någon risk, eftersom magnesiumlegeringen som används i denna forskning innehåller aluminium, en metall som utgör en hälsorisk. "