Rivestimenti su leghe di magnesio bioriassorbibili per modularne la cinetica di degrado

Le leghe di magnesio sono materiale di interesse nelle applicazioni biomedicali grazie alla loro biocompatibilità, biodegradabilità e basso modulo elastico (più vicino a quello dell’osso rispetto alle più utilizzate leghe di titanio). Tuttavia, un ostacolo significativo nell'impiego delle leghe di magnesio è rappresentato dalla loro scarsa resistenza alla corrosione, che causa degradazione in condizioni fisiologiche troppo rapida e poco controllata. Questo fenomeno causa una perdita di proprietà meccaniche troppo rapida in quanto le tempistiche di riassorbimento non sono compatibili con i processi di rigenerazione tissutale, limitando l'utilizzo clinico di tali leghe. Pertanto, una conoscenza più approfondita delle caratteristiche e del comportamento alla corrosione delle leghe AZ31 e AZ91 potrebbe contribuire ad aumentarne la resistenza alla corrosione e facilitarne l’espansione e l’uso nel settore biomedico. Al fine di superare questo problema, si sta esplorando l'applicazione di rivestimenti superficiali, che sembrano essere promettenti nel proteggere e migliorare la resistenza alla corrosione di diverse leghe metalliche, regolandone il tasso di degradazione. Questo studio ha come scopo quello di realizzare e ottimizzare un rivestimento a base di molecole naturali sulle leghe di magnesio AZ31 e AZ91, tra le più comunemente utilizzate nel settore biomedicale. Il lavoro ha considerato dapprima l’impiego di acido tannico (TA) e successivamente di polifenoli estratti in laboratorio dal tè verde (TPH), per ottenere rivestimenti mediante immersione. I campioni sono stati caratterizzati attraverso varie tecniche tra cui la microscopia elettronica a scansione, la spettroscopia infrarossa, la spettroscopia UV, l’angolo di contatto, la microscopia a fluorescenza e il test di degrado statico per immersione in soluzione tampone fosfato. Inoltre, sono stati condotti test elettrochimici tramite polarizzazione potenziodinamica (voltammetria a scansione lineare (LSV) e potenziale a circuito aperto (OCP)) presso il Fraunhofer-IKTS di Dresda e test biologici in vitro per valutare la citocompatibilità dei rivestimenti, in collaborazione con l’Università di Erlangen. Nella tesi inizialmente vengono descritte le caratteristiche, i vantaggi e gli svantaggi del magnesio e delle leghe AZ31 e AZ91, successivamente un focus sui rivestimenti, principalmente quelli organici e infine il lavoro svolto presso il Politecnico di Torino e presso il Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS a Dresda, sulla realizzazione e ottimizzazione del rivestimento in polifenoli tramite immersione e sui risultati dei test di degrado, elettrochimici e biologici sui campioni AZ31 e AZ91.