[es] El titanio y sus aleaciones derivadas suscitan un interés creciente en el ámbito médico debido a las numerosas ventajas que parece poseer. En efecto, el titanio se utiliza ampliamente como material para implante y prótesis en los campos de la ortodoncia y la ortopedia, gracias a su elevada biocompatibilidad en cuanto a su baja liberación de iones. El titanio también posee una extraordinaria resistencia a la corrosión, grandes propiedades mecánicas en términos de alta dureza, bajo módulo de elasticidad, baja densidad y alto límite de fatiga, lo cual es un requisito para la mayoría de los implantes. La notable biocompatibilidad del titanio antes mencionada está relacionada con el desarrollo de una capa de óxido nativo en su superficie cuando se expone al aire. Además, esta capa puede desarrollarse en determinados patrones dispuestos, que resultan útiles para la administración local de agentes antibacterianos, ofreciendo así una alternativa a los procedimientos quirúrgicos agresivos contra infecciones vinculadas al implante. De hecho, las principales causas de fracaso de los implantes son las infecciones relacionadas con las prótesis. Así pues, el objetivo de este proyecto es prevenir la infección de implante de titanio cuando está implantado en el paciente cargando la capa de óxido de titanio con un agente antibacteriano y desarrollar recubrimientos que alcancen una liberación próxima al orden cinético cero. Para ello, se desarrolló una estructura específica de dióxido de titanio, los nanotubos de titanio, mediante una reacción de oxidación electroquímica, y se estudiaron los distintos parámetros que afectan a su geometría. A continuación, los nanotubos se cargaron con un agente antibacteriano y se recubrieron con dos recubrimientos diferentes. Estos recubrimientos están destinados a degradarse gradualmente para permitir que el agente antibacteriano se libere con un flujo constante sin causar una sobredosis y evitar así el crecimiento de biopelículas bacterianas. Las muestras de nanotubos de titanio se caracterizaron mediante microscopio electrónico de barrido (SEM) que permitió ver la influencia de los parámetros de crecimiento. Los recubrimientos se caracterizaron mediante espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR). Se llevaron a cabo varios estudios bacteriológicos para ver el impacto de los diferentes parámetros, incluidas las geometrías de superficie y los tipos de recubrimientos. Los resultados se analizaron y mostraron un crecimiento satisfactorio de nanotubos capaces de almacenar un agente bactericida. Además, los recubrimientos se desarrollaron con gran éxito. Los estudios bacteriológicos mostraron un gran efecto antibacteriano de los recubrimientos o de las muestras de nanotubos cargadas con antibacterianos. Sin embargo, en este proyecto no se abordó el estudio de la cinética de la difusión.

[fr] Le titane et ses alliages dérivés suscitent un intérêt croissant dans le domaine médical en raison des nombreux avantages qu'il semble posséder. En effet, le titane est largement utilisé comme matériaux pour implants et prothèses dans les domaines de l'orthodontie et de l'orthopédie, grâce à sa grande biocompatibilité liée à sa faible libération d'ions. Le titane présente également une résistance exceptionnelle à la corrosion ainsi que des propriétés mécaniques importantes, comme une dureté élevée, un faible module d'élasticité, une faible densité et une limite de fatigue élevée, ces conditions étant des prérequis pour la plupart des implants. La remarquable biocompatibilité du titane susmentionnée est liée au développement d'une couche d'oxyde natif à sa surface lorsqu'il est exposé à l'air. En outre, cette couche peut se développer selon certains schémas arrangés, qui s'avèrent utiles pour l'administration locale d'agents antibactériens, offrant ainsi une alternative aux procédures chirurgicales agressives. En effet, les principales causes d'échec des implants sont les infections liées aux prothèses. Ainsi, l'objectif de ce projet est de prévenir l'infection d'implants en titane lorsqu'ils sont intégrés dans le patient en chargeant la couche d'oxyde de titane d'un agent antibactérien et de développer des revêtements permettant d'atteindre une libération de celui-ci proche de l'ordre cinétique zéro. À cette fin, une structure spécifique de dioxyde de titane, les nanotubes de titane, a été développée à l'aide d'une réaction d'oxydation électrochimique, et étudiée en examinant les différents paramètres affectant leur géométrie. Les nanotubes ont ensuite été chargés d'un agent antibactérien et recouverts de deux revêtements différents. Ces revêtements sont destinés à se dégrader progressivement pour permettre à l'agent antibactérien d'être libéré avec un débit régulier sans provoquer de surdosage et ainsi empêcher la croissance de biofilms bactériens. Les échantillons de nanotubes de titane ont été caractérisés à l'aide d'un microscope électronique à balayage (MEB) permettant de voir l'influence des paramètres de croissance. Les revêtements ont été caractérisés par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). Diverses études bactériologiques ont été réalisées pour voir l'impact des différents paramètres, notamment les géométries de surface et les types de revêtements. Les résultats ont été analysés et ont montré une croissance réussie des nanotubes capables de stocker un agent bactéricide. En outre, les revêtements ont été développés avec un grand succès. Les études bactériennes ont montré un effet antibactérien remarquable des revêtements ainsi que des échantillons de nanotubes chargés d'antibactériens. Cependant, l'étude de la cinétique de diffusion n'aura pas été abordé dans ce projet.