Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Oct 2014)
Novel bioactive materials: silica aerogel and hybrid silica aerogel/pseudowollastonite
Abstract
Silica aerogel and hybrid silica aerogel/pseudowollastonite materials were synthesized by controlled hydrolysis of tetraethoxysilane (TEOS) using also methanol (MeOH) and pseudowollastonite particles. The gels obtained were dried using a novel process based on an ambient pressure drying. Hexane and hexamethyl-disilazane (HMDZ) were the solvents used to chemically modify the surface. In order to assess bioactivity, aerogels, without and with pseudowollastonite particles, were immersed in simulated body fluid (SBF) for 7 and 14 days. The hybrid silica aerogel/pseudowollastonite showed a higher bioactivity than that observed for the single silica aerogel. However, as in both cases a lower bioactivity was observed, a biomimetic method was also used to improve it. In this particular method, samples of both materials were immersed in SBF for 7 days followed by their immersion in a more concentrated solution (1.5 SBF) for 14 days. A thick and homogeneous bonelike apatite layer was formed on the biomimetically treated materials. Thus, bioactivity was successfully improved even on the aerogel with no pseudowollastonite particles. As expected, the hybrid silica aerogel/pseudowollastonite particles showed a higher bioactivity.Se sintetizaron aerogel de sílice y aerogel híbrido de sílice/partículas de pseudowollastonita por hidrólisis controlada de tetraetoxisilano (TEOS) usando metanol (MeOH) y partículas de pseudowollastonita. Los geles obtenidos se secaron utilizando un novedoso proceso basado en una presión de secado ambiental. Hexano y hexametil-disilazano fueron los solventes usados para modificar químicamente la superficie. Para evaluar la bioactividad, los aerogeles con y sin partículas de pseudowollastonita se sumergieron en un fluido fisiológico simulado (SBF) por 7 y 14 días. El aerogel híbrido de sílice/partículas de pseudowollastonita mostró más alta bioactividad que la observada por el aerogel solo. Sin embargo, en ambos casos, se observó una baja bioactividad, por lo que se utilizó un método biomimético para mejorarla. En este método particular, muestras de ambos materiales se sumergieron en SBF por 7 días seguido de su inmersión en una solución más concentrada (1.5 SBF) por 14 días. Se formó una capa gruesa y homogénea de apatita sobre los materiales tratados biomiméticamente. Por lo tanto, la bioactividad fue mejorada con éxito incluso en el aerogel sin partículas de pseudowollastonita. Como se esperaba, el aerogel híbrido de sílice con partículas de pseudowollastonita mostró la más alta bioactividad.
Keywords
