[ca] Els implants biodegradables constitueixen una nova generació de materials biomèdics l'objectiu dels quals és ajudar en els processos de cicatrització dels teixits i degradar-se gradualment in vivo una vegada complerta la seva funció. En els darrers anys, els aliatges de Fe-Mn s'han postulat com a candidats per a implants biodegradables gràcies a les seves excel·lents propietats mecàniques i una velocitat de corrosió adequada. A més, la incorporació d'elements antimicrobians, com ara Ag i ZnO, s'està avaluant per tal de desenvolupar un material amb propietats anti biofilm que faci disminuir el risc d'infeccions associades a implants. En aquesta tesi, es van fabricar aliatges porosos equiatòmics de Fe-Mn en forma de disc mitjançant pulvimetal·lúrgia per molta en un molí de boles i posterior sinterització al buit. En el primer estudi es va abordar la incorporació de Ag amb capacitat anti bactericida a l'aliatge Fe50Mn50 mitjançant aliat mecànic de pols metàl·liques per formar precipitats rics en Ag uniformement dispersos dins de la matriu de FeMn. El segon estudi es va enfocar en la deposició d'un recobriment de ZnO sobre el disc porós de FeMn mitjançant el mètode de recobriment per immersió (dip-coating). La introducció d'Ag i ZnO tenia com a objectiu accelerar la velocitat de degradació del material i, simultàniament, dificultar la formació de biopel·lícules. Es van emprar diverses tècniques per caracteritzar les propietats dels materials sintetitzats, incloent-hi la microscòpia electrònica de rastreig, la microscòpia electrònica de transmissió, i la difracció de raigs X per a la caracterització de la microestructura, mentre que es van dur a terme assajos de nanoindentació i compressió per avaluar-ne les propietats mecàniques. La biodegradabilitat es va investigar tot submergint les mostres en una solució de Hank's (HBSS). Així, es va quantificar l'alliberament d'ions de Fe, Mn i Ag/Zn per avaluar la velocitat de degradació. Les propietats magnètiques es van estudiar per magnetometria de mostra vibrant abans i després de la immersió en HBSS. També es van dur a terme estudis de citocompatibilitat en cèl·lules Saos-2, de les respostes inflamatòries de les citocines, i de la formació de biopel·lícules de Staphylococcus aureus. Els resultats van revelar que és factible fabricar biomaterials porosos, no citotòxics, de base FeMn mitjançant pulvimetal·lúrgia. Es va observar que la microestructura dels aliatges porosos de FeMn(-xAg) canvia amb l'augment del contingut de Ag, des duna única fase austenítica fins a la coexistència de fases austenita i martensita, cosa que també condueix a una major resistència mecànica dels aliatges que contenen Ag. Les proves d'immersió de FeMn(-xAg), realitzades fins a 84 dies, van revelar que l'alliberament de Mn és més gran que el de Fe. Es va observar la formació de productes de degradació enriquits en O, Ca, P i Cl. D'altra banda, el recobriment dels discs de FeM amb ZnO va permetre millorar significativament la velocitat de degradació del material, observant-se un augment significatiu de l'alliberament d'ions fins als 28 dies d'immersió. Es va observar la formació de fases secundàries durant el procés de fabricació de les mostres, fet que podia explicar l'increment observat en la velocitat de degradació. Tots dos grups de materials van mostrar bona citocompatibilitat en cèl·lules Saos-2. A més, l'addició d'Ag i ZnO conduïa a una reducció en la formació de biopel·lícules de S. aureus en comparació amb l'aliatge de base FeMn.

[en] Biodegradable implants constitute a new generation of biomedical materials that are being developed to assist in tissue healing processes and gradually degrade in vivo after their function is fulfilled. In recent years, Fe-Mn alloys have been studied as potential candidates for biodegradable implant materials because of their excellent mechanical properties and improved corrosion rate. In addition, the incorporation of antimicrobial elements, such as Ag and ZnO, is being studied to develop a material with antibiofilm properties that will lead to a decreased risk of implant-associated infections. In this thesis, porous equiatomic Fe-Mn alloy disks were fabricated via powder metallurgy by ball-milling and vacuum sintering. The first field of study covered the incorporation of antibacterial Ag into the Fe50Mn50 base alloy by the mechanical alloying of metallic powders to form uniformly dispersed Ag-rich precipitates within the FeMn matrix. The second field of study covered the deposition of a ZnO coating onto the porous FeMn disk by the dip-coating method. The addition of Ag and ZnO was aimed at accelerating the degradation rate and simultaneously decreasing the biofilm formation. A variety of methods were employed to characterize the properties of the synthesized materials, including scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and X-ray diffraction for microstructural characterization, while nanoindentation and compression tests were used to assess the mechanical properties. Biodegradability was investigated by immersing the specimens in Hank's Balanced Salt Solution (HBSS). The release of Fe, Mn and Ag/Zn ions was quantified to assess the degradation rate. The magnetic properties were studied using vibrating sample magnetometry before and after immersion in HBSS. Studies on cytocompatibility towards Saos-2 cells, inflammatory cytokine responses, and biofilm formation of Staphylococcus aureus have also been conducted. The results revealed that porous, non-cytotoxic, FeMn-based biomaterials can be fabricated by powder metallurgy. The phase composition of porous FeMn(-xAg) alloys changes with increasing Ag content from fully austenitic to a dual phase comprising austenite and martensite, which also leads to a higher mechanical strength of the Ag-containing alloys. The immersion tests, conducted up to 84 days for FeMn(-xAg) samples revealed that Mn release is higher than that of Fe. Formation of degradation products enriched in O, Ca, P and Cl was observed. The deposition of ZnO coatings significantly improved the degradation rate of the FeMn alloys, with a significant increase in ion release up to 28 days of immersion. Formation of secondary phases during the fabrication process was observed, which contributed to accelerating degradation. Both groups of materials showed good cytocompatibility towards Saos-2 cells. Moreover, the addition of both Ag and ZnO lead to a reduction in S. aureus biofilm formation when compared to the base FeMn alloy.