Influence of biocompatible metal ions (Ag, Fe, Y) on the surface chemistry, corrosion behavior and cytocompatibility of Mg–1Ca alloy treated with MEVVA

Abstract

ResumenUno de los materiales más usados como biomaterial es el acero 316LVM; sin embargo, presenta complicaciones al trabajarlo como reemplazo permanente, debido a que libera iones metálicos a los tejidos, generando aumento en el número de intervenciones que deben realizarse; ante esto, se estudia cómo mejorar el comportamiento de materiales convencionales mediante recubrimientos que elevan sus propiedades mecánicas y anticorrosivas, incrementando su vida útil. Se evaluó el comportamiento ante el fenómeno de micro-abrasión-corrosión de recubrimientos DLC/Si depositados mediante la técnica de deposición química de vapor asistida por plasma en contacto con solución de Ringer, simulando un ambiente biológico. Los resultados indican que el recubrimiento experimenta un aumento en el volumen de desgaste cuando se encuentra sometido al mecanismo de micro-abrasión-corrosión en relación con la prueba de solo microabrasión, además, la pérdida más significativa se encuentra en el sustrato sin recubrimiento; esto demuestra el efecto protector del recubrimiento.Palabras clave: Recubrimientos, Microabrasión, Fluido biológico. AbstractOne of the metals most used as biomaterial is the 316LVM steel. Nevertheless, it presents complications when used as permanent implant, due to the metallic ion release to the surrounding tissues, leading to higher number of

Magnesium-based biodegradable alloys: Degradation, application, and alloying elements

“…Both electrochemical and immersion tests revealed the accelerated corrosion rate of Ag-implanted Mg–1Ca and Fe-implanted Mg–1Ca, whereas Y-ion implantation showed a short period of protection as enhanced corrosion resistance was obtained by electrochemical test, but accelerated corrosion rate was found by long-period immersion test. Indirect cytotoxicity assay indicated good cytocompatibility of Y-implanted Mg–1Ca [ 54 ].…”

Corrosion Behavior in Magnesium-Based Alloys for Biomedical Applications

“…It was suggested that dual ion implantation of the metallic ion and the oxygen promote corrosion resistance. In addition, the post-oxidation treatment combined with ion implantation can be another solution [ 190 , 268 ].…”

Progress in bioactive surface coatings on biodegradable Mg alloys: A critical review towards clinical translation

“…The compactness of the composite oxide layer formed at the ion-implanted surface plays a crucial role to enhance the in vitro corrosion resistance. Liu et al [ 186 ] conducted Ag, Fe, and Y ion implantation on Mg -1Ca alloy. The non-uniform aggregation of second phase particles at grain boundaries resulted in an oxide layer with uneven thickness.…”

“… Substrate Ion implanted ionic oxide layer (nm) Ionic Penetration (nm) In Vitro corrosion conditions I corr uncoated (A/cm 2 ) I corr Coated (A/cm 2 ) Corrosion rate (mm/year) Ref. AZ31 Al – 13 SBF , 37.5 °C 2.82 × 10 −5 3.36 × 10 −5 – [ 184 ] AZ91 1.50 × 10 −4 5.82 × 10 −5 – ZK60 Zr, O 23 80 SBF , 37 °C 4.09 × 10 −4 1.1 × 10 −7 – [ 187 ] WE43 Ti, O 32 64 SBF 3.27 × 10 −4 1.44 × 10 −5 – [ 191 ] Mg–1Ca Ag 50 70 Hank's solution, 37 °C – – – [ 186 ] Fe 70 110–120 – – ...…”