Poiché le leghe di magnesio sono degradabili, potrebbero fornire un'alternativa ai metalli tradizionalmente usati come protesi, parti di collegamento per guarire le ossa o come stent per problemi cardiovascolari. Uno studio della Facoltà di Ingegneria UPV/EHU di Bilbao ha fatto progressi su uno dei punti deboli del nuovo materiale. Il suo tasso di degradazione è stato regolato applicando un rivestimento di fosfato di calcio sulla superficie tramite elettrodeposizione, e lo spessore dello strato è stato accuratamente regolato.

I bimetalli sono stati a lungo utilizzati in medicina, principalmente nelle protesi, ma anche nelle parti di collegamento per la guarigione delle ossa o negli stent utilizzati per risolvere problemi cardiovascolari, tra l'altro. I metalli più utilizzati tradizionalmente, acciaio inossidabile e leghe di titanio, offrono vantaggi, quali la loro resistenza alla corrosione nell'ambiente fisiologico, ma anche inconvenienti, come la riduzione della densità ossea in prossimità della protesi, che porta a una perdita di resistenza ossea. Per di più, in molte occasioni è necessario eseguire ulteriori interventi chirurgici per rimuovere il materiale una volta che ha svolto la sua funzione.

Per risolvere questi problemi, molte ricerche sono in corso su altri materiali, come il gruppo che comprende il magnesio e le sue leghe. "Ciò che rende questo materiale particolarmente attraente è la sua capacità di dissolversi nell'ambiente fisiologico, in altre parole, si dissolverebbe gradualmente finché, una volta compiuta la sua missione, viene espulso dal corpo naturalmente attraverso l'urina, " ha spiegato Nuria Monasterio, autore dello studio condotto presso la Facoltà di Ingegneria UPV/EHU di Bilbao. Ciò eviterebbe la necessità per i pazienti di sottoporsi a un ulteriore intervento chirurgico. Un altro punto di forza del nuovo materiale è che previene la perdita di densità ossea localizzata causata da altri materiali più resistenti. "Poiché è anche un materiale in abbondanza nella crosta terrestre, il costo della materia prima è ragionevole, anche se la sua lavorazione richiede alcuni accorgimenti che fanno lievitare il costo di fabbricazione delle leghe. Quindi il suo costo finale sarebbe a metà tra quelli dell'acciaio inossidabile e delle leghe di titanio".

Però, questo metallo pone anche delle sfide poiché "il suo tasso di dissoluzione è superiore a quello desiderato. Si dissolve prima di aver adempiuto alla sua funzione; quindi la sfida è prolungare la sua vita in modo che in qualche modo possa essere regolato per adattarsi all'applicazione, "conferma Monasterio.

Rivestimento al fosfato di calcio

Esistono varie tecniche per cercare di allungare la vita delle leghe di magnesio; questa ricerca dell'UPV/EHU ha scelto di rivestire il materiale con fosfato di calcio, sebbene "la funzione del fosfato di calcio non sia solo quella di prolungare la vita del magnesio stesso. Riguarda anche il corpo umano che lo tollera meglio e aumenta il tasso di generazione del tessuto adiacente, una duplice funzione che consiste nell'allungare la vita del materiale e ottenere una migliore integrazione. Bisogna tenere a mente, in primo luogo, che è il principale componente delle ossa e, in secondo luogo, è stato dimostrato che favorisce la crescita del tessuto circostante, " ha sottolineato.

L'elettrodeposizione è stata utilizzata per far aderire lo strato di fosfato di calcio alla superficie del metallo. "Quello che volevamo era ottenere un rivestimento uniforme che non si staccasse; volevamo anche poterne variare lo spessore in modo efficace. Per fare questo, è stata esplorata una serie di variabili elettriche in modo da poter adattare gli spessori in linea con quanto richiesto dalle specifiche applicazioni." E il risultato si è rivelato più che soddisfacente:"oltre a convalidare il metodo utilizzato, è stato possibile regolare con precisione la qualità e lo spessore dello strato, "ha sottolineato Nuria Monasterio.

Il ricercatore UPV/EHU ha menzionato varie sfide con in mente il futuro. "Siamo riusciti a mettere a punto il sistema elettrolitico, quindi ora puntiamo a provarlo su altri bimetalli. Stiamo anche lavorando alla produzione di leghe di magnesio con composizioni che non presentano alcun rischio, perché la lega di magnesio utilizzata in questa ricerca contiene alluminio, un metallo pericoloso per la salute."