Caracterización electroquímica y biocompatibilidad de la aleación Ti6Al4V tratada térmicamente

Tesis (Doctorado en Ciencias en Metalurgia y Materiales), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESIQIE, 2017, 1 archivo PDF, (153 páginas). tesis.ipn.mx

Osteoblast Cell Response on the Ti6Al4V Alloy Heat-Treated

In an effort to examine the effect of the microstructural changes of the Ti6Al4V alloy, two heat treatments were carried out below (Ti6Al4V800) and above (Ti6Al4V1050) its β-phase transformation temperature. After each treatment, globular and lamellar microstructures were obtained. Saos-2 pre-osteoblast human osteosarcoma cells were seeded onto Ti6Al4V alloy disks and immersed in cell culture for 7 days. Electrochemical assays in situ were performed using OCP and EIS measurements. Impedance data show a passive behavior for the three Ti6Al4V alloys; additionally, enhanced impedance values were recorded for Ti6Al4V800 and Ti6Al4V1050 alloys. This passive behavior in culture medium is mostly due to the formation of TiO2 during their sterilization. Biocompatibility and cell adhesion were characterized using the SEM technique; Ti6Al4V as received and Ti6Al4V800 alloys exhibited polygonal and elongated morphology, whereas Ti6Al4V1050 alloy displayed a spherical morphology. Ti and O elements were identified by EDX analysis due to the TiO2 and signals of C, N and O, related to the formation of organic compounds from extracellular matrix. These results suggest that cell adhesion is more likely to occur on TiO2 formed in discrete α-phase regions (hcp) depending on its microstructure (grains).: The authors thank Oscar García Bondelón for sharing his experience and helpful advice about cell cultures and to Sebastian Feliu Batle Jr. for his help in XPS analysis. We are so grateful to Biological Research Center (CIB-CSIC Madrid, Spain) for providing the osteoblastic cells and the Cell Culture Laboratory of the National Center of Metallurgical Research (CENIM-CSIC Madrid, Spain), making it possible to carry out the in vitro testing for this paper. MPCD thanks the National Council for Science and Technology (CONACyT) for the doctoral fellowship to undertake the doctoral research residency in CENIM-CSIC. This work was supported by the Spanish National Government and the Ministry of Economy and Competitiveness [MAT2015-67750-C3-1]. EMAE and RCS wish to thank the SNI for the distinction of their membership and the stipend received.We acknowledge support by the CSIC Open Access Publication Initiative through its Unit of Information Resources for Research (URICI)

Effect of the heat-treated Ti6Al4V alloy on the fibroblastic cell response

Two heat treatments were carried out below (Ti6Al4V) and above (Ti6Al4V) Ti6Al4V beta-phase transformation temperature (980°C), with the purpose of studying the effect of microstructure on the adhesion and proliferation of fibroblast cells, as well as their electrochemical behavior. These alloys were seeded with 10,000 L929 fibroblast cells and immersed for 7 days in the cell culture at 37°C, pH 7.40, 5% CO and 100% relative humidity. Cell adhesion was characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) techniques. Polygonal and elongated cell morphology was observed independent of Ti6Al4V microstructure. Besides, C, O, P, S, Na and Cl signals were detected by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX), associated with the synthesis of organic compounds excreted by the cells, including protein adsorption from the medium. In certain areas on Ti6Al4V and Ti6Al4V alloys, cells were agglomerated (island type), likely related to the globular microstructure; meanwhile, larger cellular coverage is shown for Ti6Al4V alloy, forming more than one layer on the surface, where only Ca was recorded. Impedance diagrams showed a similar passive behavior for the different Ti6Al4V alloys, mainly due to TiO overlaying the contribution of the organic compounds excreted by fibroblast cells.We are very grateful to the Research Biological Center (CIB-CSIC, Madrid, Spain) for providing L929 fibroblast cells and the Cell Cultures Laboratory of the National Metallurgical Research Center (CENIM-CSIC Madrid, Spain), allowing this work to be carried out. Mercedes Paulina Chávez-Díaz thanks the National Science and Technology Council (CONACyT) for a doctoral fellowship to hold a research stay at CENIM-CSIC. This work was supported by the overnment of Spain, through the Ministry of Economy and Competitiveness [MAT2015-67750-C3-1].Peer Reviewe

Effect of Heat Treatment on the Electrochemical and Mechanical Behavior of the Ti6Al4V Alloy

The effects of heat treatment on the hardness and electrochemical behavior of the Ti6Al4V alloy were studied. Two heat treatments were performed: one below (800 °C) and the other above (1050 °C) its beta transformation temperature (T= 980 ± 20 °C) and cooled using three conditions: water quenching, normalizing, and furnace. A microstructure observed using Optical Microscopy showed dependence on the heat treatment temperature applied; mainly three microstructures were obtained: martensitic, globular, and lamellar. Besides, alpha and beta phases were characterized by X-ray diffraction (XRD) technique. The Berkovich tests were performed to measure the hardness and reduced modulus (E). The Ti6Al4V alloy treated at 1050 °C and air-cooled exhibited hardness values closer to those of the Ti6Al4V as-received alloy. Electrochemical tests were carried out to analyze the electrochemical behavior after 7-day immersion in Hank’s solution at 37 °C and pH 7.40. Open Circuit Potentials (E) showed less negative values for Ti6Al4V and Ti6Al4V alloys, suggesting ennoblement of these materials. Furthermore, these alloys exhibited an outstanding electrochemical behavior compared to the Ti6Al4V as-received alloy by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) technique.The authors thank David Pérez-Risco for sharing his experience and useful advice on Berkovich Nano-indenter at the National Metallurgical Research Center (CENIM-CSIC Madrid, Spain), allowing this work to be carried out. Mercedes Paulina Chávez-Díaz thanks the National Science and Technology Council (CONACyT) for a doctoral fellowship to hold a research stay at CENIM-CSIC. This work was supported by the Government of Spain, through the Ministry of Economy and Competitiveness [MAT2015-67750-C3-1]. Elsa Miriam Arce-Estrada and Román Cabrera-Sierra wish to thank the National Research System (SNI) for the distinction of its members and the stipend received

SUTURANDO CONOCIMIENTOS EN EL ARTE DE LA CIRUGÍA

La práctica quirúrgica diaria siempre debe ir de la mano de la actualización de conocimientos, vivimos en un mundo, que, en el ámbito médico, cada día da pasos agigantados y nosotros como profesionales de la salud no podemos quedarnos atrás. El camino para la resolución del problema se basa en diversas habilidades, desde la observación hasta la reflexión sobre el cuadro expuesto, el aprendizaje tradicional obliga a la retención con la memoria sin un razonamiento lógico (1), viendo así al aprendizaje como algo obligatorio; es así que la lectura e investigación dentro de la formación son pilares fundamentales para un desarrollo optimo del profesional de la salud, además de la visión holística con esa mística frente a la adversidad. Adquirir competencias y estrategias de manejo de cada uno de los casos consiste en la elaboración de diseños que se relacionen con la educación, recursos bibliográficos para así favorecer el proceso de enseñanza-aprendizaje multicanal, que han demostrado notables beneficios en la adquisición de competencias. (2) Es importante introducir el concepto de la cirugía académica donde se conjuga la practica diaria y la docencia con una investigación constante, todas estas herramientas ayudaran al profesional a ser autocritico, comprender la historia natural de la enfermedad, pero sobre todo a desarrollar el proyecto de su vida profesional. (3) Las diversas patologías quirúrgicas que se presentan tanto en la consulta como en la sala de emergencias deben ser abordadas con la integralidad del caso, buscando una resolución temprana y el retorno a las actividades diarias en el menor tiempo posible. Suturando conocimientos expone una serie de temas comunes en la práctica diaria, tomados de guías clínicas y quirúrgicas actualizadas, como es el caso de Colecistitis Aguda con las guías de Tokio, apendicitis común entre los cirujanos que implica un riesgo relativo entre el 7-8% (4), la enfermedad diverticular con una alta prevalencia, de forma similar enfermedades de la vesícula y vía biliar; (5) entre otros temas que fueron incluidos en este trabajo una vez revisados e indagando información sobre enfermedades y traumas más frecuentes en nuestro país. ayudando así no solo a la identificación, tratamiento sino también a la formación desde las aulas, y en si a cultivar el aprendizaje. El propósito de esta obra científica es llevar de manera didáctica, los conocimientos actuales de las patológicas quirúrgicas frecuentes hacia los lectores e incentivarlos a ser parte de una nueva era de investigación médica.La práctica quirúrgica diaria siempre debe ir de la mano de la actualización de conocimientos, vivimos en un mundo, que, en el ámbito médico, cada día da pasos agigantados y nosotros como profesionales de la salud no podemos quedarnos atrás. El camino para la resolución del problema se basa en diversas habilidades, desde la observación hasta la reflexión sobre el cuadro expuesto, el aprendizaje tradicional obliga a la retención con la memoria sin un razonamiento lógico (1), viendo así al aprendizaje como algo obligatorio; es así que la lectura e investigación dentro de la formación son pilares fundamentales para un desarrollo optimo del profesional de la salud, además de la visión holística con esa mística frente a la adversidad. Adquirir competencias y estrategias de manejo de cada uno de los casos consiste en la elaboración de diseños que se relacionen con la educación, recursos bibliográficos para así favorecer el proceso de enseñanza-aprendizaje multicanal, que han demostrado notables beneficios en la adquisición de competencias. (2) Es importante introducir el concepto de la cirugía académica donde se conjuga la practica diaria y la docencia con una investigación constante, todas estas herramientas ayudaran al profesional a ser autocritico, comprender la historia natural de la enfermedad, pero sobre todo a desarrollar el proyecto de su vida profesional. (3) Las diversas patologías quirúrgicas que se presentan tanto en la consulta como en la sala de emergencias deben ser abordadas con la integralidad del caso, buscando una resolución temprana y el retorno a las actividades diarias en el menor tiempo posible. Suturando conocimientos expone una serie de temas comunes en la práctica diaria, tomados de guías clínicas y quirúrgicas actualizadas, como es el caso de Colecistitis Aguda con las guías de Tokio, apendicitis común entre los cirujanos que implica un riesgo relativo entre el 7-8% (4), la enfermedad diverticular con una alta prevalencia, de forma similar enfermedades de la vesícula y vía biliar; (5) entre otros temas que fueron incluidos en este trabajo una vez revisados e indagando información sobre enfermedades y traumas más frecuentes en nuestro país. ayudando así no solo a la identificación, tratamiento sino también a la formación desde las aulas, y en si a cultivar el aprendizaje. El propósito de esta obra científica es llevar de manera didáctica, los conocimientos actuales de las patológicas quirúrgicas frecuentes hacia los lectores e incentivarlos a ser parte de una nueva era de investigación médica

SUTURANDO CONOCIMIENTOS EN EL ARTE DE LA CIRUGÍA

La práctica quirúrgica diaria siempre debe ir de la mano de la actualización de conocimientos, vivimos en un mundo, que, en el ámbito médico, cada día da pasos agigantados y nosotros como profesionales de la salud no podemos quedarnos atrás. El camino para la resolución del problema se basa en diversas habilidades, desde la observación hasta la reflexión sobre el cuadro expuesto, el aprendizaje tradicional obliga a la retención con la memoria sin un razonamiento lógico (1), viendo así al aprendizaje como algo obligatorio; es así que la lectura e investigación dentro de la formación son pilares fundamentales para un desarrollo optimo del profesional de la salud, además de la visión holística con esa mística frente a la adversidad. Adquirir competencias y estrategias de manejo de cada uno de los casos consiste en la elaboración de diseños que se relacionen con la educación, recursos bibliográficos para así favorecer el proceso de enseñanza-aprendizaje multicanal, que han demostrado notables beneficios en la adquisición de competencias. (2) Es importante introducir el concepto de la cirugía académica donde se conjuga la practica diaria y la docencia con una investigación constante, todas estas herramientas ayudaran al profesional a ser autocritico, comprender la historia natural de la enfermedad, pero sobre todo a desarrollar el proyecto de su vida profesional. (3) Las diversas patologías quirúrgicas que se presentan tanto en la consulta como en la sala de emergencias deben ser abordadas con la integralidad del caso, buscando una resolución temprana y el retorno a las actividades diarias en el menor tiempo posible. Suturando conocimientos expone una serie de temas comunes en la práctica diaria, tomados de guías clínicas y quirúrgicas actualizadas, como es el caso de Colecistitis Aguda con las guías de Tokio, apendicitis común entre los cirujanos que implica un riesgo relativo entre el 7-8% (4), la enfermedad diverticular con una alta prevalencia, de forma similar enfermedades de la vesícula y vía biliar; (5) entre otros temas que fueron incluidos en este trabajo una vez revisados e indagando información sobre enfermedades y traumas más frecuentes en nuestro país. ayudando así no solo a la identificación, tratamiento sino también a la formación desde las aulas, y en si a cultivar el aprendizaje. El propósito de esta obra científica es llevar de manera didáctica, los conocimientos actuales de las patológicas quirúrgicas frecuentes hacia los lectores e incentivarlos a ser parte de una nueva era de investigación médica.La práctica quirúrgica diaria siempre debe ir de la mano de la actualización de conocimientos, vivimos en un mundo, que, en el ámbito médico, cada día da pasos agigantados y nosotros como profesionales de la salud no podemos quedarnos atrás. El camino para la resolución del problema se basa en diversas habilidades, desde la observación hasta la reflexión sobre el cuadro expuesto, el aprendizaje tradicional obliga a la retención con la memoria sin un razonamiento lógico (1), viendo así al aprendizaje como algo obligatorio; es así que la lectura e investigación dentro de la formación son pilares fundamentales para un desarrollo optimo del profesional de la salud, además de la visión holística con esa mística frente a la adversidad. Adquirir competencias y estrategias de manejo de cada uno de los casos consiste en la elaboración de diseños que se relacionen con la educación, recursos bibliográficos para así favorecer el proceso de enseñanza-aprendizaje multicanal, que han demostrado notables beneficios en la adquisición de competencias. (2) Es importante introducir el concepto de la cirugía académica donde se conjuga la practica diaria y la docencia con una investigación constante, todas estas herramientas ayudaran al profesional a ser autocritico, comprender la historia natural de la enfermedad, pero sobre todo a desarrollar el proyecto de su vida profesional. (3) Las diversas patologías quirúrgicas que se presentan tanto en la consulta como en la sala de emergencias deben ser abordadas con la integralidad del caso, buscando una resolución temprana y el retorno a las actividades diarias en el menor tiempo posible. Suturando conocimientos expone una serie de temas comunes en la práctica diaria, tomados de guías clínicas y quirúrgicas actualizadas, como es el caso de Colecistitis Aguda con las guías de Tokio, apendicitis común entre los cirujanos que implica un riesgo relativo entre el 7-8% (4), la enfermedad diverticular con una alta prevalencia, de forma similar enfermedades de la vesícula y vía biliar; (5) entre otros temas que fueron incluidos en este trabajo una vez revisados e indagando información sobre enfermedades y traumas más frecuentes en nuestro país. ayudando así no solo a la identificación, tratamiento sino también a la formación desde las aulas, y en si a cultivar el aprendizaje. El propósito de esta obra científica es llevar de manera didáctica, los conocimientos actuales de las patológicas quirúrgicas frecuentes hacia los lectores e incentivarlos a ser parte de una nueva era de investigación médica

SUTURANDO CONOCIMIENTOS EN EL ARTE DE LA CIRUGÍA

La práctica quirúrgica diaria siempre debe ir de la mano de la actualización de conocimientos, vivimos en un mundo, que, en el ámbito médico, cada día da pasos agigantados y nosotros como profesionales de la salud no podemos quedarnos atrás. El camino para la resolución del problema se basa en diversas habilidades, desde la observación hasta la reflexión sobre el cuadro expuesto, el aprendizaje tradicional obliga a la retención con la memoria sin un razonamiento lógico (1), viendo así al aprendizaje como algo obligatorio; es así que la lectura e investigación dentro de la formación son pilares fundamentales para un desarrollo optimo del profesional de la salud, además de la visión holística con esa mística frente a la adversidad. Adquirir competencias y estrategias de manejo de cada uno de los casos consiste en la elaboración de diseños que se relacionen con la educación, recursos bibliográficos para así favorecer el proceso de enseñanza-aprendizaje multicanal, que han demostrado notables beneficios en la adquisición de competencias. (2) Es importante introducir el concepto de la cirugía académica donde se conjuga la practica diaria y la docencia con una investigación constante, todas estas herramientas ayudaran al profesional a ser autocritico, comprender la historia natural de la enfermedad, pero sobre todo a desarrollar el proyecto de su vida profesional. (3) Las diversas patologías quirúrgicas que se presentan tanto en la consulta como en la sala de emergencias deben ser abordadas con la integralidad del caso, buscando una resolución temprana y el retorno a las actividades diarias en el menor tiempo posible. Suturando conocimientos expone una serie de temas comunes en la práctica diaria, tomados de guías clínicas y quirúrgicas actualizadas, como es el caso de Colecistitis Aguda con las guías de Tokio, apendicitis común entre los cirujanos que implica un riesgo relativo entre el 7-8% (4), la enfermedad diverticular con una alta prevalencia, de forma similar enfermedades de la vesícula y vía biliar; (5) entre otros temas que fueron incluidos en este trabajo una vez revisados e indagando información sobre enfermedades y traumas más frecuentes en nuestro país. ayudando así no solo a la identificación, tratamiento sino también a la formación desde las aulas, y en si a cultivar el aprendizaje. El propósito de esta obra científica es llevar de manera didáctica, los conocimientos actuales de las patológicas quirúrgicas frecuentes hacia los lectores e incentivarlos a ser parte de una nueva era de investigación médica.La práctica quirúrgica diaria siempre debe ir de la mano de la actualización de conocimientos, vivimos en un mundo, que, en el ámbito médico, cada día da pasos agigantados y nosotros como profesionales de la salud no podemos quedarnos atrás. El camino para la resolución del problema se basa en diversas habilidades, desde la observación hasta la reflexión sobre el cuadro expuesto, el aprendizaje tradicional obliga a la retención con la memoria sin un razonamiento lógico (1), viendo así al aprendizaje como algo obligatorio; es así que la lectura e investigación dentro de la formación son pilares fundamentales para un desarrollo optimo del profesional de la salud, además de la visión holística con esa mística frente a la adversidad. 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Adquirir competencias y estrategias de manejo de cada uno de los casos consiste en la elaboración de diseños que se relacionen con la educación, recursos bibliográficos para así favorecer el proceso de enseñanza-aprendizaje multicanal, que han demostrado notables beneficios en la adquisición de competencias. (2) Es importante introducir el concepto de la cirugía académica donde se conjuga la practica diaria y la docencia con una investigación constante, todas estas herramientas ayudaran al profesional a ser autocritico, comprender la historia natural de la enfermedad, pero sobre todo a desarrollar el proyecto de su vida profesional. (3) Las diversas patologías quirúrgicas que se presentan tanto en la consulta como en la sala de emergencias deben ser abordadas con la integralidad del caso, buscando una resolución temprana y el retorno a las actividades diarias en el menor tiempo posible. Suturando conocimientos expone una serie de temas comunes en la práctica diaria, tomados de guías clínicas y quirúrgicas actualizadas, como es el caso de Colecistitis Aguda con las guías de Tokio, apendicitis común entre los cirujanos que implica un riesgo relativo entre el 7-8% (4), la enfermedad diverticular con una alta prevalencia, de forma similar enfermedades de la vesícula y vía biliar; (5) entre otros temas que fueron incluidos en este trabajo una vez revisados e indagando información sobre enfermedades y traumas más frecuentes en nuestro país. ayudando así no solo a la identificación, tratamiento sino también a la formación desde las aulas, y en si a cultivar el aprendizaje. El propósito de esta obra científica es llevar de manera didáctica, los conocimientos actuales de las patológicas quirúrgicas frecuentes hacia los lectores e incentivarlos a ser parte de una nueva era de investigación médica

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