Characterization of Chitosan Polyethylene glycol Hydroxyapatite composite coatings fabricated by dip coating

• Sandoval-Amador, Anderson ^[1] ; Nieto-Soto , Ana María ^[2] ; Diaz-Maldonado, Dolly Katherine ^[3] ; Estupiñan-Duran, Hugo Armando ^[4] ; Peña-Ballesteros, Dario Yesid ^[5]
  1. [1] Universidad Loyola Andalucia
  2. [2] Instituto Colombiano del Petróleo
  3. [3] Cromanal S.A.S.
  4. [4] Universidad Nacional de Colombia
  5. [5] Universidad Industrial de Santander

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• Localización: Revista UIS Ingenierías, ISSN-e 2145-8456, ISSN 1657-4583, Vol. 23, Nº. 4, 2024 (Ejemplar dedicado a: Revista UIS Ingenierías), págs. 133-144
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Caracterización de recubrimientos compuestos de quitosano polietilenglicol hidroxiapatita fabricados por dip coating
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• Resumen
  • español

    Se desarrollaron y caracterizaron superficies bioactivas basadas en recubrimientos de quitosano-polietilenglicol modificados con hidroxiapatita sobre aleación de Ti6Al4V, con el objetivo de mejorar su bioactividad. Se emplearon técnicas de caracterización como microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X, espectroscopía de infrarrojo, absorción atómica y espectroscopía de impedancia electroquímica para evaluar las propiedades de los recubrimientos, la formación de apatitas tras la inmersión en fluido fisiológico simulado y la estabilidad electroquímica. Los resultados demostraron la deposición de apatitas debido a la bioactividad del compuesto polímero-cerámico, con acumulación de calcio en la superficie del sustrato tras 5 días de inmersión. La espectroscopía de impedancia electroquímica reveló una capa altamente capacitiva en el recubrimiento con proporción 50:50 de quitosano: polietilenglicol y 0.05% p/v de hidroxiapatita, indicando una mayor interacción con el medio biológico, al tiempo que preservaba las propiedades resistivas protectoras de la aleación Ti6Al4V. Estos hallazgos sugieren que esta composición de recubrimiento es un material prometedor para aplicaciones en regeneración de tejido óseo.

  • English

    The development and characterization of bioactive surfaces based on chitosan-polyethylene glycol coatings modified with hydroxyapatite on Ti6Al4V alloy were conducted to enhance bioactivity. Characterization techniques such as scanning electron microscopy, X-ray diffraction, infrared spectroscopy, atomic absorption spectroscopy, and electrochemical impedance spectroscopy were used to evaluate coating properties, apatite formation after immersion in simulated body fluid, and electrochemical stability. Results demonstrated apatite deposition due to the bioactivity of the polymer-ceramic composite, with calcium accumulation observed on the substrate surface after 5 days of immersion. Electrochemical impedance spectroscopy revealed a highly capacitive layer in the 50:50 chitosan-polyethylene glycol coating with 0.05% w/v hydroxyapatite, indicating increased interaction with the biological medium while preserving the protective resistive properties of the Ti6Al4V alloy. These findings suggest that this coating composition is a promising material for bone tissue regeneration applications.