WPD. Funcionalización química y aplicaciones biomédicas

El propósito de este eje de actuación consiste en aplicar las técnicas de funcionalización consideradas el eje B para desarrollar materiales con aplicaciones biomédicas específicas. Las actividades se dirigirán a mejorar la biocompatibilidad o la funcionalidad de algunos materiales relacionados con prótesis articulares y otros implantes.

Uno de los focos de interés del proyecto estriba en desarrollo de superficies biocidas para prótesis de cirugía ortopédica. Las estrategias para el desarrollo de estas funcionalidades se basan en técnicas de depósito de recubrimientos que contengan elementos anti-bacterianos tales como nano-agregados de plata o cobre.

Otro tema considerado como de interés prioritario está relacionado  con el recubrimiento de las partes móviles de prótesis de cadera y rodilla para la prevención de fenómenos de desgaste severo. Dichos fenómenos de desgaste ocasiona el desprendimiento de partículas de PE con capacidad de producir reacciones alérgicas en el paciente. El desarrollo de nuevos recubrimientos para materiales como UHMWPE (polietileno reticulado de ultra elevado peso molecular), metales o cerámicas tiene una importancia especial para reducir la fricción y minimizar el desgaste del material en las uniones metal-metal o metal-polietileno.

El presente eje de actuación está estrechamente ligado a los resultados de los ejes A-C puesto que las nuevas funcionalidades sólo se consiguen con un estricto control de los procesos de preparación y crecimiento de capas.

D1.

Bioactividad mejorada en biomateriales. Modificar la energía superficial de los materiales (especialmente UHMWPE (polietileno reticulado de ultra elevado peso molecular)) para mejorar su bio-actividad. Se realizará mediante diversas técnicas como tratamiento con plasmas fríos, implantación iónica y LIFT.

D2.

Funcionalización antibacteriana de superficies. Un aspecto crucial en el desarrollo de los implantes es prevenir la infección bacteriana que pueden ocurrir durante la operación.  Con este fin recubrimientos de DLC con Ag y otros elementos son buenos candidatos dada su reconocida biocompatibilidad y su acción bacterida.

D3.

Recubrimientos duros para implantes. Desarrollo de recubrimientos multifuncionales. Materiales que combinen dureza, bajo coeficiente de fricción, y una buena estabilidad química en presencia de los fluidos presentes en el cuerpo humano.

D4.

Caracterización tribológica en fluídos biológicos. Evaluación de los mecanismos de bio-corrosión de recubrimientos de DLC sobre polietileno y metal bajo condiciones similares al líquido sinovial a temperatura ambiente.

La relación entre las diferentes actividades entre sí y con los otros ejes de actividad se representa en el siguiente diagrama.