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NiTi shape memory alloys showing pseudoelastic behaviour have great potential in dental and orthopaedic applications where constant correcting loads may be required. In most of the clinical applications the device may have been heat treated and during its life in service it will be cyclically deformed. It is therefore important to investigate the effect of cyclic straining and heat treatments upon the transformation stresses and temperatures of the material. The aim of this work is to study the thermal and mechanical ageing of a pseudoelastic NiTi shape memory alloy, as well as the environmental in vitro degradation of the alloy due to the effect of artificial saliva.

Bone cements are mainly based on acrylie polymers, poly (methyl methacrylate) (PMMA) being the most representative. The curing process (cold curing) is the result of the free radical polymerization of a mixture of beads of PMMA and methyl methacrylate (MMA), initiated by benzoyl peroxide (BPO) and activated by the presence of a tertiary amine, the most classical being N,N-dimethyl-4-toluidine (DMT). In this work the results on the effect of the size and size distribution of PMMA beads and the concentration of DMT and BPO on the setting parameters, the residual monomer content and the mechanical properties (tension and compression) of the cured systems are presented. The use of relatively larger diameter PMMA beads improves the characteristic parameters of the curing process (decreasing the peak temperature and increasing the setting time), without detrimental effects on the mechanical properties of the cured cement.

The transformation kinetics, transformation products, M s and M f temperatures and time-temperature transformation diagram have been investigaged. These phase transformations have been studied by means of the dilatometric analysis, optical and electron microscopy and hardness tests. Martensitic transformation and its decomposition when it is heat treated, has also been studied at different temperatures. This ageing process provides better hardness values than the original martensitic structure

Bacterial colonization plays a key role in dental implant failure, because they attach directly on implant surface upon implantation. Between different types of bacteria associated with the oral environment, Streptococcus sanguinis is essential in this process since it is an early colonizer. In this work the relationship between titanium surfaces modified by shot blasting treatment and S. sanguinis adhesion; have been studied in approached human mouth environment. Bacteria pre-inoculated with routinary solution were put in contact with titanium samples, shot-blasted with alumina and silicon carbide, and adhesion results were compared with those obtained when bacteria were pre-inoculated with modified artificial saliva medium and on saliva pre-coated titanium samples. Our results showed that bacterial adhesion on titanium samples was influenced by culture conditions. When S. sanguinis was inoculated in routinary culture media, colonies forming unities per square millimeter presented an increment correlated with roughness and surface energy, but separated by the type of particle used during shot-blasting treatment; whereas in modified artificial saliva only a relationship between bacteria adhered and the increment in both roughness and surface energy were observed, regardless of the particle type. Finally, on human saliva pre-coated samples no significant differences were observed among roughness, surface energy or particle.

Al inicio de los anos 70’s Boutin en Francia1 y Mittelmeier en Alemania2 comienzan a utilizar en clinica una ceramica de oxido de aluminio (alumina) como material constitutivo de las superficies articulares de protesis totales de cadera. A sus innegables ventajas hay que oponer algunos inconvenientes. En efecto, ademas de su fragilidad como material, es muy sensible a la finura de acabado superficial y de esfericidad de las superficies articulares, la tolerancia entre ellas y la orientacion de los componentes3,4-7, y susceptible de fracturarse por fatiga si su encaje en los componentes metalicos es irregular o no sigue una adecuacion de dimensiones perfecta7,8 , o si se calienta y se enfria bruscamente9. La sobredimension de los componentes, empleando cabezas de diametro mayor de 32 mm, fue la norma. Esta fue una de las razones para que los investigadores se volvieran hacia otro material ceramico compuesto por oxido de zirconio, o circona (fig.1), con un magnifico comportamiento frente al desgaste11,12, mejor en su combinacion con UHMWPE que el del CoCr o incluso que el de la alumina frente al UHMWPE13,14, y unas propiedades mecanicas superiores a la de este material ceramico8. Dada ademas la excelente biocompatibilidad de la circona, tanto en bloque como en particulas15, la conclusion fue la puesta en el mercado de implantes con un par articular circona/UHMWPE con cabezas de diametro de 28 mm16,17 o incluso de 22 mm18-21, al disponer de un mayor margen de seguridad que con la alumina para esas tallas pequenas22,23. Desde 1985 a 1995 Clarke y cols.24 calculan se han implantado unas 104.000 cabezas de circona. Unas han debido ir bien, tal como reflejan algunos estudios16,18-20, pero otros autores refieren un peor comportamiento17,21,25-27. Bastante se ha hablado del riesgo de fractura de estas cabezas y de las posibles causas de ello28-30. Lo que este trabajo pretende es analizar en profundidad el problema que se presenta a veces en clinica de desgaste acelerado, catastrofico, de algunas cabezas en servicio, partiendo del estudio de los especimenes explantados.

Se presenta un nuevo método mecánico de cerclaje alámbrico que simplifica los actualmente en uso. El comportamiento biomecánico de dicho cerclaje ha resultado ser superior al efectuado manualmente, por lo que puede utilizarse en clínica humana.

Se han estudiado diferentes tratamientos superficiales con el fin de obtener una capa de TiO2 con una mínima concentración de Ni en la superficie de aleaciones de NiTi 50/50 con memoria de forma: pulido espejo, autoclave, electropulido, oxidación en un baño de agua hirviendo y oxidación térmica en atmósfera controlada de aire. Se analizaron las superficies de las muestras mediante XPS. El tratamiento de oxidación térmica es el que da el ratio Ti/Ni más alto, la menor cantidad de Ni en superficie y también el mayor espesor de óxido. Se comprobó mediante un experimento de liberación de iones que el óxido formado por este proceso de oxidación hace disminuir la liberación de iones Ni al medio fisiológico respecto a la superficie no tratada. Se hicieron estudios de cultivos celulares de osteoblastos de línea MG63 sobre superficies no tratadas y tratadas térmicamente de NiTi. Los resultados de proliferación muestran que, para los días 3, 6 y 9 no existen diferencias estadísticamente significativas entre los materiales. Sin embargo, después de 48h de estimulación para la diferenciación, las células cultivadas sobre las superficies tratadas térmicamente demuestran una mayor actividad de la fosfatasa alcalina y mayores niveles de osteocalcina. Various surface treatments have been studied in order to find the most appropriate in forming a TiO2 with a low Ni content on the surface of equiatomic NiTi alloys. Sample surfaces have been analyzed by XPS. Thermal oxidation treatment in an air-controlled atmosphere leads to the highest Ti/Ni ratio, to the lowest Ni surface concentration and to the thickest oxide layer. It has been shown by the results of ion release experiment that the oxide formed by this oxidation process allows to decrease Ni release into exterior medium comparing with non-treated surfaces. Cell cultures of MG63 osteoblast-like cells have been carried out. The proliferation study shows that from day 3 to day 9 there is no statistically significant differences between negative control, non-treated and thermally oxidized surfaces. After 48h of stimulation for differentiation, MG63 cells on thermally oxidized surfaces show higher phosphatase alkaline activity and osteocalcin level.

Se tratan los aspectos mas significativos de distintos biomateriales empleados para la sustitución del tejido óseo pero haciendo énfasis en las cerámicas de óxido de zirconio (circonas). Se destacan las características de las cerámicas de circona que lo convierten en un material muy atractivo por sus excelentes propiedades mecánicas, en particular su elevada tenacidad a la fractura relacionada con la transformación martensítica que se produce cuando el material es sometido a un esfuerzo mecánico. Por esta razón se ha empleado como biomaterial en la fabricación de diversos componentes de prótesis articulares fundamentalmente en las prótesis de cadera. También se han empleado con relativo éxito en otras aplicaciones clínicas como la odontología y la cirugía máxilo-facial. En la actualidad, se trabaja en conferirle bioactividad a las cerámicas de circona para facilitar su unión al tejido óseo sin afectar sus buenas propiedades mecánicas.

In the early sixties Sir John Charnley presented the preliminary results of a new method for the fixation of joint prostheses to bone (Charnley 1964a,b, 1970). The idea was to distribute the contact stresses between the implant and the bone over a large area by means of a filler material, called bone cement and consisting in self-curing polymethylmethacrylate (PMMA). This idea represented an important breakthrough in the field of orthopedics and led to the development of a worldwide successful technique. The main advantages of the cemented prostheses lay in the excellent primary fixation, in the even load distribution between the implant and the bone, and in the fact that the technique allows a fast recovery of the patient. However, the main disadvantage is that about 10% of the patients may need revision in less than 10 years after implantation. The observed aseptic loosening which appears with time is attributed to causes such as the lack of secondary fixation, the mechanical failure of the cement, the initial formation of a fibrous tissue between the cement and the bone, partly due to the necrosis of bone induced by the heat liberated during the setting stage, and the osteolysis caused by the foreign body reaction induced by wear particles and debris, part of which could come from the bone cement. The toxicity of the liquid monomer of the cement should also be mentioned as another disadvantage. The balance which can be carried forward shows, however, that acrylic bone cements have still a long way to go and a future ahead, mainly when the moderate success of other fixation techniques such

Se ha demostrado que realizar el tratamiento de granallado sobre implantes mejora la fijación de los mismos, debido a la rugosidad superficial que adquieren. Variando el tamaño de las partículas de proyección del granallado, se varía el valor de rugosidad. Por otra parte, siempre quedan partículas adheridas en la superficie del implante, lo cual puede tener influencia en distintas propiedades, entre las cuales cabe destacar su resistencia a la corrosión. Este estudio determina el comportamiento a la corrosión, mediante mediciones potenciodinámicas, del titanio comercialmente puro granallado con diferentes materiales de partículas de proyección (Al2O3 y SiC) y con diferentes tamaños de partícula (200, 600 y 900 mm). La rugosidad no tuvo influencia significativa en los resultados de corrosión, pero sí la tuvo la naturaleza de las partículas de proyección. Así, los discos tratados con SiC, debido a la oxidación de estas partículas adheridas en la superficie del titanio, presentaron densidades de corriente un orden de magnitud mayores que los discos tratados con Al2O3, lo que les confiere peores características de resistencia a la corrosión. No obstante, todos los discos presentaron un adecuado comportamiento frente a la corrosión.

La mejora del deslizamiento entre el alambre de ortodoncia y el bracket es uno de los principales problemas en la terapia ortodoncica. Este estudio presenta la nitruración gaseosa como un eficaz método de mejora del deslizamiento de los alambres ortodóncicos de Ni-Ti superelástico (composiciones cercanas a la equiatómica) respecto al bracket, principal inconveniente de estas aleaciones en la aplicación ortodóncica. Mediante microscopía óptica y electrónica de barrido se comprobó la existencia de una capa superficial nitrurada, así como la morfología de las fases presentes. Asimismo, se realizaron microanálisis químicos de las capas exteriores mediante técnica de energía dispersiva de rayos X. En todas las muestras nitruradas la dureza aumentó con la severidad del tratamiento y se alcanzaron valores de hasta 1111HV en comparación con los valores de 323 HV del alambre sin tratar. Se diseñaron ensayos de tipo pin on disk adaptados a las peculiaridades de los alambres, que mostraron un descenso del coeficiente de fricción. El endurecimiento y mejora de la fricción en la superficie del material se justifican por la formación de las capas nitruradas.

El presente trabajo se ha centrado en valorar el efecto que tiene sobre las características superficiales, tratar la superficie de discos de Ti C. P., mediante un shot peening con distintos tipos de partículas de proyección: AL2O2, TiO2 y SiC. También se ha determinado la influencia que tiene pasivar los discos tratados con SiC, con HCl o con HF/HNO3; sobre todo desde el punto de vista de la limpieza superficial después del tratamiento, ya que se pretende aprovechar la reacción química que se produce entre el SiC y el HF, con la formación de SiF4. Para todo ello se han efectuado ensayos de la rugosidad superficial de los discos después del shot peening; tanto cuantitativos como cualitativos. Así mismo se ha determinado la capacidad de la partícula de soportar el shot peening sin perder su característica más importante dentro del proceso: su tamaño inicial. Finalmente, se ha propuesto un proceso de fabricación de partículas de TiO2 por sinterización. La fabricación en el laboratorio ha sido necesaria debido a la imposibilidad de encontrar en el mercado las partículas de esta naturaleza.

Los alambres de ortodoncia de níquel-titanio son suministrados por los diferentes fabricantes con forma de arco estándar. Los procesos de adiestramiento o de "eduación" permiten cambiar las formas del arco dental del alambre. Esta propiedad permitirá que el material a una temperatura tenga una forma y que a una temperatura menor recuerde otra forma diferente. Este doblre efecto memoria de forma proporciona al clínico una mayor versatilidad de los alambres NiTi en el tratamiento ortodóncico.

Se ha estudiado la rigidez a compresión, flexión en 3 puntos y torsión de fijadores del tipo Orthofix, Wagner y Hoffmann doble marco con diferentes distancias del clavo al foco de fractura. Se han comparado los resultados que permitirán realizar en la práctica clínica montajes con las carcaterísticas de regidez deseables.

4-Dimethylaminobenzyl alcohol (DMOH) and 4-dimethylaminobenzyl methacrylate (DMMO) were used as the activators in the benzoyl peroxide initiated redox polymerization for the preparation of acrylic bone cement based on poly(methylmethacrylate) beads of different particle size. The residual monomer content of the cured cements was about 2 wt %, independent of the redox system used in the polymerization, indicating that the activating effect of the tertiary aromatic amines DMOH or DMMO was sufficient to reach a polymerization conversion similar to that obtained with the benzoyl peroxide (BPO) N,N-dimethyl-4-toluidine (DMT) system. The BPO/DMOH and BPO/DMMO redox systems provided exotherms of decreasing peak temperature and increasing setting time, and the cured materials presented higher average molecular weight and similar glass transition temperatures in comparison with those obtained when DMT was used as the activator. In addition, these activators are three times less toxic than the classical DMT.