Estudio de películas de titanio-plata aplicaciones protectoras en dispositivos biomédicos
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Date
2021
Authors
Journal Title
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Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
The search for coatings that prolong the useful lifetime of biomedical devices has been of interest, titanium being of great relevance due to its innocuousness and low reactivity. This study contributes to the investigation of Ti/Ag films in different configurations (mono and multilayer), deposited by magnetron sputtering. The sessile drop technique is implemented to study wettability, obtaining greater penetrability of the films where Ag is arranged as an external layer, confirming high efficiency in cell adhesion. The morphological properties were characterized by SEM, showing porous nuclei on the surface in the Ag coating and crystals embedded in the Ti film. The structural properties were studied by XRD revealing the presence of TiO2 in the crystalline phase of anatase in a proportion of 49.9% and silver forming a cubic lattice centered on the faces. Tafel polarization curves demonstrate improvements in Ag/Ti/Ag/Ti/Ag/Ti and Ti/Ag corrosion current densities versus Ag coating with 0.1749, 0.4802 and 2.044 nA*cm-2 respectively. The antimicrobial activity was evaluated against Pseudomonas aeruginosa bacteria, Bacillus subtilus and the yeasts Candida krusei, Candida albicans reveal that Ti/Ag and Ag/Ti/Ag/Ti/Ag/Ti coatings exhibit promising applications as biomedical material.
Description
La búsqueda de recubrimientos que prolonguen la vida útil de dispositivos biomédicos ha sido de interés, siendo el titanio de gran relevancia por su inocuidad y baja reactividad. Este estudio hace aportes a la investigación de películas de Ti/Ag en diferentes configuraciones (mono y multicapas), depositadas por magnetrón sputtering. Se implementa la técnica de la gota sésil para estudiar la mojabilidad, obteniendo una mayor penetrabilidad las películas donde se dispone como capa externa Ag, confiriendo alta eficiencia en la adherencia celular. Las propiedades morfológicas se caracterizaron mediante SEM, evidenciando sobre la superficie núcleos porosos en el revestimiento de Ag y cristales embebidos en la película de Ti. Las propiedades estructurales se estudiaron mediante DRX revelando la presencia de TiO2 en fase cristalina de anatasa en una proporción del 49.9% y la plata formando una red cúbica centrada en las caras. Las curvas de polarización Tafel demuestran mejoras de las densidades de corriente de corrosión en Ag/Ti/Ag/Ti/Ag/Ti y Ti/Ag frente al recubrimiento de Ag con 0.1749, 0.4802 y 2.044 nA*cm-2 respectivamente. La actividad antimicrobiana se evaluó frente a bacterias Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis y las levaduras Cándida krusei, Cándida albicans revelan que recubrimientos de Ti/Ag y Ag/Ti/Ag/Ti/Ag/Ti exhiben aplicaciones prometedoras como material biomédico.
Keywords
Recubrimientos, Magnetrón sputtering, Dispositivos biomédicos, Mojabilidad, Actividad antimicrobiana
Citation
Mina Aponza, S. (2021). Estudio de películas de titanio-plata aplicaciones protectoras en dispositivos biomédicos. Universidad Santiago de Cali.