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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10481/43485

Title: Study of structured surfaces from micro- to nano-scale topography for bioadhesive applications
Other Titles: Estudio de superficies texturizadas desde topografía micrométrica a nanométrica para aplicaciones bioadhesivas
Authors: Ramón Torregrosa, Pedro Jesús
Direction: Cabrerizo Vílchez, Miguel Ángel
Rodríguez Valverde, Miguel Ángel
Collaborator: Universidad de Granada. Departamento de Física Aplicada
Issue Date: 2016
Submitted Date: 1-Feb-2016
Abstract: Esta tesis se ha centrado, principalmente, en el análisis del papel jugado por la rugosidad superficial de superficies texturizas de biomateriales, desde escala micro- a nanoscópica, mediante el uso de una extensa batería de herramientas matemáticas, desde las herramientas estadísticas clásicas hasta las más avanzadas. Además, dado su amplio uso en el campo de la implantología, el grabado ´acido de las superficies de titanio fue estudiado en detalle. Finalmente, en colaboración con grupos de investigación en medicina y odontología, se realizaron estudios sobre la respuesta celular de células osteoblásticas sobre superficies modificadas de silicio y titanio. Las principales cuestiones que este trabajo respondió fueron: ¿cómo debe ser caracterizada la rugosidad superficial y que herramientas matemáticas debemos emplear para ello en el caso de superficies con aplicaciones biomédicas? ¿cómo describen los funcionales de Minkowski y el análisis de escalado el grabado ´acido de las superficies de titanio? y, por ´ultimo, ¿cómo afecta la rugosidad superficial a la adhesión celular de osteoblastos sobre superficies modificadas de silicio y titanio. Esta tesis aborda diferentes aspectos de la física de superficies relacionados con la caracterización superficial, particularmente, la caracterización de la rugosidad para la optimización de superficies texturizadas en ingeniería de materiales. Así, hemos realizado una caracterización completa de la rugosidad de superficies reales, más allá de la mera caracterización estadística.
This thesis was mainly focused on the analysis of the role played by the surface roughness of structured biomaterial surfaces, from micro- to nano-scale topography, through a complete set of mathematical tools, from classic statistical to advanced ones. Acid etching of titanium surfaces was studied in detail because of its wide use in the field of implantology. Finally, osteoblast-like cells response was studied on modified silicon and engineered titanium surfaces in collaboration with odontological and medical research groups. The main questions that this work addressed are: how should surface roughness be characterized and what mathematical tools should be used for it in the case of surfaces with biomedical applications? how is acid etching of titanium surfaces described through Minkowski functionals and scaling analysis? and, finally, how does surface roughness affect the osteoblast-like cell adhesion on modified silicon and engineered titanium surfaces? This dissertation involves different aspects of surface physics related to the surface characterization, particularly the roughness characterization for the optimization of textured surfaces in biomaterial engineering. Thus, beyond the known statistical roughness, we have conducted a more complete characterization of the roughness of real surfaces.
Sponsorship: Tesis Univ. Granada. Programa Oficial de Doctorado en: Ciencia y Tecnología de Coloides e Interfases
Este trabajo ha sido financiado por el “Ministerio Español de Economía y Competitividad” a través del proyecto MAT2014-60615-R, por la Junta de Andalucía y FEDER mediante el proyecto P12-FQM-1443, y la beca de Formación de Profesorado Universitario (FPU) con referencia AP-2004-2915.
Publisher: Universidad de Granada
Keywords: Propiedades mecánicas de materiales
Micromecánica
Interfases biológicas
Química de superficies
Superficies (Tecnología)
Topografía
Adhesivos
Microestructura
UDC: 53
33
URI: http://hdl.handle.net/10481/43485
ISBN: 9788491257219
Rights : Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 License
Citation: Ramón Torregrosa, P.J. Study of structured surfaces from micro- to nano-scale topography for bioadhesive applications. Granada: Universidad de Granada, 2016. [http://hdl.handle.net/10481/43485]
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