Influence of the Network Modifier Content on the Bioactivity of Silicate Glasses

Abstract

The influence of the substitution of calcium oxide for sodium oxide in the composition of silica-based glasses on the in vitro bioactivity is presented. Valuable information on the active Si-O groups present in the glasses is obtained by Fourier Transform Raman and Infrared spectroscopies.In vitro test analysis by Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive X-ray Analysis show a correlation between the network disruption induced by the modifier type and the bioactive process. It is demonstrated that glasses with high SiO 2 content can be bioactive depending on the alkali/alkali-earth modifiers ratio included into the vitreous silica network.

Raman and NMR study of bioactive Na2O–MgO–CaO–P2O5–SiO2 glasses

“…This band is associated with a Si-O-2NBO stretching vibration of a Q 2 unit having two non-bridging oxygens [23]. Nevertheless, the presence of the Raman line at 425 cm À1 in the CaMg25 spectrum is interpreted as a signature of the symmetric stretch mode of regular ring structures in the glassy network [15,24].…”

Structural study of sol–gel silicate glasses by IR and Raman spectroscopies

“…Moreover, the band around 800 cm À1 is identified as the bending Si-O-Si vibration in which the oxygens move approximately at right angles to the Si-Si lines and in the Si-O-Si planes. Finally, near 460 cm À1 the rocking Si-O-Si vibration is located [15,18,19,21,24,[29][30][31][48][49][50][63][64][65][66][67].…”

Estudio de la Citotoxicidad de Cerámicas Biomórficas de SiC Recubiertas con Vidrio Bioactivo

“…Este líquido emula las condiciones iónicas del plasma sanguíneo y constituye una primera prueba del comportamiento del material cuando se encuentra en un ambiente similar al de los fluidos corporales. Cuando un vidrio bioactivo se sumerge en este fluido su capa superficial sufre una serie de reacciones que finalizan con la formación de dos capas, una de SiO 2 sobre el vidrio original, y otra de naturaleza apatítica, compuesta por hidroxilapatita carbonatada, sobre la sílica (4,7,11,12). La aparición de esta última es una prueba de la bioactividad de un material, ya que para que se produzca el enlace del material a los tejidos es necesaria su presencia (7).…”

“…El recubrimiento de vidrio inmerso en fluido fisiológico ha desarrollado las reacciones bioactivas normales con la formación de capas de sílice y Ca y P en el espectro EDS. Además, es posible detectar debajo de ésta la típica capa de sílice proveniente de la disolución del vidrio que se ha observado para vidrios volúmicos (7,11). Todo ello indica que los recubrimientos de SiC biomórfico dan lugar al proceso bioactivo usual.…”