Degradación y Durabilidad de Biomateriales Metálicos (DeBio)

 Departamento: Ingeniería de Superficies, Corrosión y Durabilidad

Investigador principal: Mª Cristina García Alonso

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Integrantes:

imagen para pag web grupo BIOMAT 2

M. Cristina García Alonso (Científico Titular del CSIC)
M. Lorenza Escudero Rincón (Investigador del CSIC)
Iván Diaz Ocaña (Investigador contratado)

Publicaciones más relevantes

1. F. Billi, E. Onofre, E. Ebramzadeh, M.L. Escudero, MC García-Alonso. Characterization of modified Ti6Al4V alloy after fretting-corrosion tests using near-field microscopy. Surface and Coating Technology, 122 (2012) 134-144.
2. M. Carboneras, M.C. García-Alonso, M.L. Escudero. Biodegradation kinetic of modified magnesium-based materials in cell culture medium. Corrosion Science, 53 (2011) 1433-1439.
3. M. Alvarez-López, M.D. Pereda, J.A. del Valle, M. Fernández Lorenzo, M.C. García-Alonso, O. Ruano, M.L. Escudero. Corrosion behaviour of AZ31 magnesium alloy with different grain sizes in simulated biological fluids, Acta Biomaterialia, 6 (2010) 1763-1771.
4. M.C. García-Alonso, L. Saldaña, C. Alonso, V. Barranco, M.A. Muñoz-Morris, M.L. Escudero. In situ cell culture monitoring on Ti6Al4V surface by electrochemical techniques. Acta Biomaterialia, 5 (2009) 1374-1383.
5. M.C. García-Alonso, L. Saldaña, G. Vallés, J.L. González Carrasco, J. González Cabrero, M.E. Martinez, E. Gil-Garay, L. Munuera. In vitro corrosion behaviour and osteoblast of thermally oxidised Ti6Al4V alloy. Biomaterials, 24 (2003) 19-23.

Proyectos o contratos de investigación más relevantes

1. Efecto sinérgico corrosión-desgaste en la aleación cocr como prótesis osteoarticular metal/metal. Caracterización de los productos de desgaste y su biocompatibilidad. CICYT. MAT2011-29152-C02-01. 2012- 2014 .
2. Activación del Ti para implantes bioadaptados. ACTIBA. Contrato de investigación con BioTechnology Implants (BTI) 1 Noviembre 2012- 31 octubre 2014.
3. Estudio microelectroquímico de los fenómenos de corrosión y osteointegración, en hueso sano y osteoporótico, de la interfaz biomaterial/tejido vivo. CTQ2005-08712-C02-01/BQU. 2005- 2008
4. Degradación de biomateriales metálicos de base Mg nanoestructurados, reabsorbibles y multifuncionales. Estudio in vitro e in vivo. CICYT. MAT2008-06719-C03-01/MAT. 31 de diciembre 2008- 30 de diciembre 2011.
5. Influencia de los tratamientos de oxidación térmica de la aleación TiIAlV en los mecanismos de adhesión de osteoblastos, en la función osteoblástica y en la interacción osteoblasto-macrófago. CICYT (MAT2001-0019-C02-02). 2001- 2004

Resumen de las líneas de investigación

La actividad de investigación del grupo de degradación y durabilidad de biomateriales metálicos del CENIM se centra en el estudio de fenómenos de modificación y de degradación que ocurren en la superficie metálica de materiales metálicos biocompatibles, como consecuencia de una acción mecánica (desgaste), química o electroquímica (corrosión), y/o la combinación de ambas (procesos de corrosión-desgaste). Estos fenómenos combinados se estudian in situ en soluciones fisiológicas y, especialmente, en cultivos celulares. Para ello, se cuenta con un tribómetro donde se realizan simultáneamente ensayos de desgaste-corrosión y con un laboratorio de cultivos celulares. En este laboratorio, se pueden crecer cultivos de distinta procedencia (osteoblastos, fibroblastos, bacterias, etc) para luego ser sembrados sobre superficies metálicas, y medir mediante técnicas electroquímicas la interacción entre los cultivos celulares y la superficie metálica. Este tipo de ensayos se llevan a cabo utilizando una celda electroquímica, patentada por investigadores del grupo (CSIC-UAM). La ganancia de masa asociada a la adhesión celular sobre la superficie se mide a través de una microbalanza de cristal de cuarzo, que  permite  a su vez registrar la respuesta electroquímica del biomaterial. Estos estudios in vitro se complementan con estudios in vivo (histológicos, morfométricos, de osteointegración, de acumulación de trazas en órganos) en colaboración con Hospitales y Universidades, como el Hospital Universitario La Paz, o la facultad de Medicina de la U. de Alcalá de Henares. El estudio y caracterización de biomateriales metálicos como el acero inoxidable AISI 316L , de uso quirúrgico, las superaleaciones ODS de FeCrAl, el Ti y sus aleaciones y las aleaciones de Co-Cr, con modificaciones superficiales o biofuncionalizadas para promover una mejor biocompatibilidad y elevada resistencia frente a la corrosión y al desgaste han sido objeto de investigación hasta la fecha. También se ha estudiado el magnesio y sus aleaciones como posibles implantes temporales de osteosíntesis (clavos, placas, etc). La complejidad y multidisciplinariedad de la línea de investigación ha obligado a seguir avanzando en el conocimiento de técnicas electroquímicas localizadas de alta resolución como la impedancia localizada y el microscopio electroquímico de barrido.