Badania bioaktywności i cytotoksyczności in vitro bioszkieł z układu SiO2-CaO wytworzonych metodą zol-żel z zastosowaniem silanów

• Autorzy: Ciołek L. , Karaś J. , Olszyna A. , Zaczyńska E. , Czarny A. , Żywicka B.

Warianty tytułu

EN

Study on bioactivity and in vitro cytotoxicity of bioglasses from the SiO2-CaO system obtained by the sol-gel method using silanes

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem badań była ocena bioaktywności i cytotoksyczności in vitro bioszkieł o składzie chemicznym SiO2 70% mas. i CaO 30% mas., wytworzonych metodą zol-żel. Podczas syntezy do wprowadzenia SiO2 zastosowano TEOS lub jego mieszaniny z winylo(trimetoksy)silanem (VS) lub trimetoksysililometakrylanem propylowym (MPS). Bioaktywność oceniono z zastosowaniem SEM przez analizę obrazów morfologii powierzchni bioszkieł po kontakcie z roztworem symulującym osocze (SBF). Natomiast ocenę działania cytotoksycznego wykonano metodą bezpośrednią i pośrednią zgodnie z PN-EN 10993-5 „Biologiczna ocena wyrobów medycznych - Część 5: Badania cytotoksyczności: metody in vitro" po kontakcie z komórkami fibroblastopodobnymi L929. Wyniki przeprowadzonych badań bioaktywności pozwalają stwierdzić, że otrzymane bioszkła są bioaktywne w kontakcie z roztworem SBF, na co wskazuje obecność na powierzchni bioszkieł sferycznych struktur typowych dla morfologii apatytu. Natomiast wyniki cytotoksyczności in vitro wykonane metodą pośrednią dla wszystkich wytworzonych bioszkieł wskazują na brak efektu toksycznego na komórki L929.

EN

The aim of this study was to evaluate the bioactivity and in vitro cytotoxicity of bioglass with chemical composition 70 wt% SiO2 and 30 wt% CaO obtained by the sol-gel method. During the synthesis TEOS or mixture thereof with vinyltriethoxysilane (VS) or (trimetoxysilyl)propyl methacrylate (MPS) were used to introduce SiO2 content. Bioactivity was assessed by SEM observations of bioglass surface morphology after contact with a simulated body fluid (SBF). The evaluation of cytotoxicity was performed according to PN-EN 10993-5 "Biological evaluation of medical devices - Part 5: Tests for cytotoxicity: in vitro methods" after contact with fibroblast like cells L929. Results of the study of bioactivity allow to conclude that the obtained bioglasses are bioactive in contact with SBF solution, as indicated by the presence on the surface of spherical structures typical for morphology of the apatite. Moreover the results of indirect method in vitro cytotoxicity tests involving all produced bioglasses revealed no toxic effect on L929 cells.

Słowa kluczowe

PL

bioszkło; metoda zol-żel; bioaktywność; cytotoksyczność

EN

bioglass; sol-gel method; bioactivity; cytotoxicity

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 16, no. 119
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ciołek L.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Karaś J.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Olszyna A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Zaczyńska E.

• Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej, Polska Akademia Nauk, ul. Rudolfa Weigla 12, 53-114 Wrocław

autor

Czarny A.

• Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej, Polska Akademia Nauk, ul. Rudolfa Weigla 12, 53-114 Wrocław

autor

Żywicka B.

• Akademia Medyczna we Wrocławiu, ul. Pasteura 1, 50-361 Wrocław

Bibliografia

• [1] Ravarian R., Moztarzadeh F., Hashjin M., Solati Rabiee S.M., Khoshakhlagh P., Tahriri M.: Synthesis, characterization and bioactivity investigation of bioglass/hydroxyapatite composite. Ceramics International 36 (2010) 291-297.
• [2] Fathi M. H., Mortazavi V., Doostmohammadi A.: Bioactive glass nanopowder for the treatment of oral bone defects. Journal of Dentistry, Tehran University of Medical Science 4 (2007) 115-122.
• [3] Juhasz J. A., Best S. M.: bioactive ceramics: processing, structures and properties. Journal of Materials Science 47 (2012) 610-624.
• [4] Kim Y., Ohtsuki Ch., Kawachi G., Kamitakahara M., Cho S. B.: Preparation of bioactive microspheres of organic modified calcium silicates through sol-gel processing. Journal of Sol-Gel Science and Technology 45 (2008) 43-49.
• [5] Vallet-Regi M., Romero A. M., Ragel C.V., LeGeros R. Z.: XRD, SEM-EDS, and FTIR studies of in vitro growth of an apatite-like layer on sol-gel glasses. Journal of Biomedical Materials Research 44 (1999) 416-421.
• [6] Koutsopoulos S.: Synthesis and characterization of hydroxyapatite crystals: A review study on the analytical methods. Journal of Biomedical Materials Research 62 (2002) 600-612.
• [7] Pasteris J.D., Wopenka B., Freeman J.J., Rogers K., Valsami-Jones E., Van Der Houwen J.A.M., Silva M.J.: Lack of OH in nanocrystalline apatite as a function of degree of atomic order: implications for bone and biomaterials. Biomaterials 25 (2004) 229-238.

Uwagi

PL

Praca nr 02/I/007/11 realizowana w roku 2011 i finansowana ze środków statutowych ICiMB.