Electrochemical Studies of Magnesium Coated with Modified Chitosan and Electrosprayed as an Anticorrosive Protection Method in Bone Repair / Estudios Electroquímicos del Magnesio Recubierto con Quitosano Modificado y Electrorociado como Proceso de Protección Anticorrosiva en la Reparación de Hueso

ABSTRACT

ABSTRACT Magnesium (Mg) is essential for the metabolic reactions of the human body and is known for its biocompatibility, its mechanical and physical properties are similar to human bone, which is why it is considered to have high potential in biomedical applications such as temporary and resorbable implants. Through surface modifications, the high tendency to corrosion of Mg could be controlled, such as biodegradable membranes that prevent the passage of chloride ions present in the human organism. To prepare the membrane, solutions of chitosan modified with gelatin and/or glutaraldehyde are used and by means of the electrospray method applied to protect the Mg. To simulate body fluid conditions a Kokubo saline solution (BFK) was prepared. The study focuses on evaluating the corrosion rate of Mg with a coating made of a chitosan electrosprayed membrane, applying electrochemical measurements of electrochemical impedance spectroscopy and linear polarization resistance. The key additive to improve the behavior of the membranes was observed with the use of gelatin, where the membrane with the best results lowing corrosion rates is the Mg CH+GE+GL system, which it was observed with very good physical integrity in the images of morphological analyzes of the surface after 30 days of exposure.

RESUMEN

RESUMEN El magnesio (Mg) es esencial para las reacciones metabólicas del cuerpo humano y es conocido por su biocompatibilidad, sus propiedades mecánicas y físicas son similares a las del hueso humano, por lo que se considera que tiene un alto potencial en aplicaciones biomédicas como implantes temporales y reabsorbibles. Mediante modificaciones superficiales se podría controlar la alta tendencia a la corrosión del Mg, como por ejemplo membranas biodegradables que impidan el paso de iones cloruro presentes en el organismo humano. Para preparar la membrana se utilizan soluciones de quitosano modificado con grenetina y/o glutaraldehído y mediante el método de electrorociado se aplican para proteger el Mg. Para simular las condiciones de los fluidos corporales se preparó una solución salina de Kokubo. El estudio se enfoca en evaluar la velocidad de corrosión del Mg con un recubrimiento hecho de una membrana electrorociada con quitosano, aplicando técnicas electroquímicas de espectroscopia de impedancia electroquímica y resistencia de polarización lineal. El aditivo clave para mejorar el comportamiento de las membranas se observó con el uso de gelatina, donde la membrana con mejores resultados bajando los índices de corrosión es el sistema Mg CH+GR+GL, el cual se observó con muy buena integridad física en las imágenes de análisis morfológicos de la superficie después de 30 días de exposición.