在酸启动的酸盐溶液中Sol-Gel过渡的过程映射

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 材料化学 材料化学
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 制造大型多孔生物活性玻璃骨架具有挑战性.
• 现有的方法往往缺乏可塑性和现场设置能力.
• 生物活性玻璃由于其生物相容性和骨质导电性,对骨再生有很大的希望.

研究的目的:

• 开发可形成的,在现场设置生物活性玻璃骨架.
• 为了实现一个实际的凝时间大约10分钟.
• 通过控制关键参数来优化凝动力学和微观结构.

主要方法:

• 混合45S5生物活性玻璃与酸盐 (水玻璃) 和一个酸启动剂 (酸或酸).
• 研究pH值 (2-11),水玻璃度 (15-50 wt.%) 和启动器类型的影响.
• 利用光学特性 (光传导率) 来研究凝动力学和微观结构.
• 开发基于环境条件的凝结时间的预测模型.

主要成果:

• 使用酸或酸,通过调整不同pH值的水玻璃度来达到10分钟的凝时间.
• 预测模型 (指数和多项式) 建议在基本和酸性条件下的凝时间.
• 酸性凝具有较小的颗粒大小 (<550 nm) 和更高的光透度;基本的凝则具有更大的聚合物 (~5 μm) 和更低的透度.
• 水玻璃度的下降导致了酸性和性凝中的孔径和透射率的趋同.
• 凝开始被检测到大约8分钟通过光透射率的导数.

结论:

• 确定了控制酸凝的关键因素及其对凝结构的影响.
• 可定制创建可塑的,在现场设置生物活性玻璃骨架.
• 这项研究为开发具有可控制性质的先进骨架提供了一条途径.