Биостекло 45С5
Биостекло 45S5 или кальций -натрийфосфосиликат представляет собой биоактивное стекло, специально состоящее из 45 мас.% SiO 2 , 24,5 мас.% CaO, 24,5 мас.% Na 2 O и 6,0 мас.% P 2 O 5 . [1] Типичные области применения Bioglass 45S5 включают: биоматериалы для костной пластики , восстановление пародонтальных дефектов, восстановление черепа и челюстно-лицевой области, уход за ранами, контроль кровопотери, стимуляцию регенерации сосудов и восстановление нервов. [2]
Название « Bioglass® » было зарегистрировано Университетом Флориды как название оригинальной композиции 45S5. Поэтому его следует использовать только в отношении состава 45S5, а не как общий термин для биоактивных стекол. [3] Биогласс 45S5 доступен на рынке под зарегистрированным торговым названием NovaMin , которое принадлежит фармацевтической компании GlaxoSmithKline . NovaMin — это биоактивное стекло, измельченное в мелкие частицы со средним размером менее 20 микрон. Он может снизить гиперчувствительность дентина , блокируя открытые дентинные канальцы и поставляя кальций (Ca 2+ ) и фосфат (PO4 3- ) ионов с образованием гидроксикарбонатапатита (ГКА), основного минерального компонента костной ткани у млекопитающих. NovaMin является активным ингредиентом зубной пасты Sensodyne «Repair & Protect», за исключением тех случаев, когда она продается в США и вместо этого содержит фторид олова . [4]
Биоактивное стекло 45С5 имеет белый цвет и представляет собой порошок со средним размером частиц менее 20 микрон. Его химический состав по массе: кремнезем (SiO 2 ) 43-47 %, оксид кальция (CaO) 22,5-26,5 %, пятиокись фосфора (P 2 O 5 ) 5-7 % и оксид натрия (Na 2 O) 22,5-26,5 %. %> [2]
Стекла представляют собой некристаллические аморфные твердые вещества, которые обычно состоят из материалов на основе кремнезема с другими незначительными добавками. По сравнению с известково-натриевым стеклом (обычно используемым в окнах или бутылках), Bioglass 45S5 содержит меньше кремнезема и больше кальция и фосфора. Название 45S5 означает стекло с содержанием SiO 2 45 мас.% и молярным соотношением кальция к фосфору 5:1. Это высокое соотношение кальция и фосфора способствует образованию кристаллов апатита ; ионы кальция и кремнезема могут действовать как зародыши кристаллизации. [5] Низкое соотношение Ca:P не связывается с костью. [6] [7] Специфический состав Bioglass 45S5 является оптимальным для биомедицинских применений из-за того, что его состав аналогичен составугидроксиапатит , минеральный компонент кости. [7] Это сходство обеспечивает способность Bioglass 45S5 интегрироваться с живой костью.
Этот состав биоактивного стекла сравнительно мягкий по сравнению с другими стеклами . Его можно обрабатывать , предпочтительно алмазными инструментами, или измельчать в порошок. Биогласс 45С5 необходимо хранить в сухом месте, так как он легко впитывает влагу и вступает с ней в реакцию. [6] Биостекло 45S5 — это первый состав искусственного материала, который, как было обнаружено, химически связывается с костью, и его открытие привело к ряду других биоактивных стекол . Одним из его основных медицинских преимуществ является его биосовместимость, проявляющаяся в его способности избегать иммунной реакции и фиброзной инкапсуляции. Его основное применение - восстановление повреждений костей или дефектов, слишком больших для естественной регенерации. [6]
Bioglass 45S5 важен для области биомиметических материалов как один из первых полностью синтетических материалов, которые бесшовно соединяются с костью. Он был разработан Ларри Л. Хенчем в конце 1960-х годов. Идея материала пришла ему в голову во время поездки на автобусе в 1967 году. Работая доцентом в Университете Флориды, д-р Хенч решил посетить Конференцию по исследованию материалов армии США, проходившую в Сагаморе, штат Нью-Йорк, где он планировал говорить о радиационно-стойких электронных материалах. Он начал обсуждать свои исследования с попутчиком в автобусе, полковником Клинкером, который недавно вернулся в Соединенные Штаты после службы в армии во Вьетнаме в качестве офицера медицинского снабжения. [8]
