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El impacto de las características de superficie tal como se construyeron del Ti-6Al-4V fundido por láser selectivo en la respuesta osteoblástica temprana para aplicaciones dentales potenciales

Autores: Razzaq, Muhammad Hassan; Ayeni, Olugbenga; Köklü, Selin; Berk, Kagan; Zaheer, Muhammad Usama; Tjardts, Tim; Faupel, Franz; Veziroglu, Salih; Mishra, Yogendra Kumar; Aycan, Mehmet Fatih; Aktas, O. Cenk; Ameri, Tayebeh; Sen, Sinan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

El impacto de las características de superficie tal como se construyeron del Ti-6Al-4V fundido por láser selectivo en la respuesta osteoblástica temprana para aplicaciones dentales potenciales


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales para aplicaciones biomédicas

Palabras clave

Estudio
Fusión selectiva por láser
Características de la superficie
Ti6Al4V
Densidad de Energía Volumétrica
Texturas de superficie

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio investiga el potencial de la Fusión Selectiva por Láser (SLM) para adaptar las características de la superficie de Ti6Al4V directamente durante la fabricación, eliminando la necesidad de tratamientos de post-procesamiento potencialmente para implantes dentales. Al ajustar la Densidad de Energía Volumétrica (VED) a través de variaciones controladas en la velocidad de escaneo del láser, logramos texturas de superficie personalizadas a niveles micro y nano. Las muestras de SLM fabricadas a niveles moderados de VED (50-100 W·mm/s) exhibieron una rugosidad de superficie de doble escala optimizada: una macro-rugosidad de hasta 25.5-27.6 um y una micro-rugosidad de tan solo 58.8-64.2 nm, lo que resultó en una hidrofobicidad significativamente mejorada, con ángulos de contacto con el agua (WCA) disminuyendo a ~62 grados, en comparación con ~80 grados en una placa de Ti6Al4V de grado 5 mecanizada estándar. El análisis XPS reveló que el contenido de oxígeno en la superficie se mantiene relativamente estable a valores bajos de VED, sin un aumento significativo. La topografía de la superficie juega un papel importante en la influencia del WCA, particularmente cuando los valores de VED son bajos (por debajo de 200 W·mm/s) durante SLM, indicando el efecto dominante de la morfología de la superficie sobre la química en estas condiciones. Ensayos biológicos utilizando células similares a osteoblastos MG-63 demostraron que estas superficies de SLM construidas en su estado original soportaron una proliferación 1.5 veces mayor y una mejor organización del citoesqueleto en relación con el control, confirmando las respuestas celulares tempranas mejoradas. Estos resultados destacan la capacidad de SLM para diseñar superficies de implantes bioactivas a través de una morfología y química controladas por el proceso, presentando una estrategia prometedora para la próxima generación de implantes dentales adecuados para colocación inmediata y osteointegración.

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