Protective and functional coatings on surgical grade metals: The importance of their mechanical properties

El aumento de la calidad de vida ha logrado el aumento de la longevidad de la población. Es por ello que muchas prestaciones médicas como los implantes intracorpóreos deben ajustarse a las necesidades: mejorar su performance, acortar los tiempos de tratamiento, evitar la degradación (en caso de implantes permanentes) y, por sobre todo, mejorar la oseointegración temprana. Para tanto implantes permanentes (prótesis de cadera, rodilla, codo) como temporarios (clavos y placas de fijación, tutores), se requiere que la interfase entre el implante y el hueso preexistente se genere rápidamente y sea estable. La modificación superficial de prótesis metálicas mediante recubrimientos de diferente tipo ayuda a mitigar problemas de corrosión y puede aumentar la bioactividad de la superficie, así como tener efectos antibacteriales por ejemplo. Pero la resistencia mecánica, al rayado y sobre todo la adherencia de dichos recubrimientos es clave para el éxito del implante, y es un factor que muchas veces no es tomado en cuenta. En este trabajo se presentan diferentes tipos de recubrimientos híbridos organico-inorgánicos y biopoliméricos, depositados por diferentes técnicas, así como los diferentes métodos de caracterización mecánica de películas delgadas, que ayudan a describir el comportamiento elasto-plástico y adhesivo de estas películas. Con el cuadro global de comportamiento in vitro, celular y de propiedades mecánicas de los implantes recubiertos, se podría asegurar el éxito in vivo de los dispositivos.The increase in the life quality has led to an increase in the longevity of the population. This is why many medical devices such as intracorporeal implants must adjust to new needs: improve their performance, shorten treatment times, avoid degradation (in the case of permanent implants) and, above all, improve early osseointegration. For both, permanent implants (hip, knee, elbow prostheses) and temporary implants (nails and fixation plates, tutors), the fast and stable generation of an interface between the implant and the pre-existing bone is required. Surface modification of metallic prostheses by means of different types of coatings helps to mitigate corrosion problems and can increase the bioactivity of the surface, as well as having antibacterial effects, for example. But the mechanical resistance, scratch resistance and, above all, the adherence of these coatings is a key issue for the success of the implant, and this factor is often not taken into account. In this work different types of hybrid organic-inorganic and biopolymer coatings, deposited by different techniques, as well as different methods of mechanical characterization of thin films, which help to describe the elasto-plastic and adhesive behaviour of these films are presented. With the overall picture of in vitro, cellular and mechanical properties of the coated implants, the in vivo success of the devices could be ensured.Fil: Ballarre, Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin