Resumen de Effect of Ta2O5 content on the microstructural properties of 45S5 bioglass glass-ceramic scaffolds

Cindy Sinaí Veláquez González, Ena A. Aguilar-Reyes, Carlos Alberto León Patino

• español

  Los vidrios bioactivos se usan principalmente para reparar defectos óseos ya que pueden estimular la curación natural de los tejidos danados ˜ permitiendo la adhesión y proliferación de las células formadoras de hueso. Por otro lado, se sabe que el tantalio posee buena resistencia química, biocompatibilidad, sin respuestas biológicas adversas en los organismos. En el presente trabajo, se prepararon sistemas de biovidrio 45S5 sin dopar y dopados con Ta2O5 de acuerdo con la siguiente relación molar estequiométrica (46-x)SiO2- 26,9CaO-24,4Na2O-2,6P2O5-xTa2O5 (x = 0, 0,1, 0,5) mediante la técnica convencional de fusión y temple. Posteriormente, se prepararon andamios a partir de estos sistemas vítreos utilizando el método combinado de tecnología de polvos y espumado de polímeros. Tanto los polvos como los andamios de biovidrio fueron caracterizados fisicoquímicamente. Los resultados mostraron que los andamios dopados con 0,5 mol% Ta2O5 presentaron menos contracción (36,53%) y más alta porosidad (84,24%) durante la sinterización, con porosidad interconectada, tamano˜ de poro en el rango de 19-260m, y una mayor área superficial (17,431 ± 0,846m2/g) que los andamios sin Ta2O5. Además, la adición de óxido de tantalio promovió la formación de la fase de fosfato de tantalio y sodio, junto con la combeita y la silicorhenanita presentes en los andamios sin dopar. La máxima resistencia a la compresión de los andamios varió entre 0,42 y 1,40 MPa y el módulo de elasticidad (E) entre 0,19 y 0,47 GPa.

• English

  Bioactive glasses are mainly used to repair bone defects since they stimulate the natural healing of damaged tissues, allowing the adhesion and proliferation of bone-forming cells. On the other hand, tantalum is known to have good chemical resistance and biocompatibility, with no adverse biological response in organisms. In the present work, 45S5 bioglass systems undoped and doped with Ta2O5 were prepared according to the following stoichiometric molar relationship (46 − x)SiO2 − 26.9CaO − 24.4Na2O − 2.6P2O5 − xTa2O5 (x = 0, 0.1, 0.5) by the conventional melt quenching technique. Subsequently, scaffolds from these glassy systems were prepared using the combined method of powder technology and polymer foaming. Both, glass powders and scaffolds, were physicochemical characterized. The results showed that the 0.5mol% Ta2O5-doped scaffolds exhibited less contraction (36.53%) and higher porosity (84.24%) during sintering, with interconnected porosity, pore size in the range of 19–260m, and a greater surface area (17.431 ± 0.846m2/g) than the scaffolds with no Ta2O5. Furthermore, the tantalum oxide promoted the formation of a sodium tantalum phosphate phase, along with the combeite and silicorhenanite present in the undoped-glass scaffolds. The maximum compressive strength of scaffolds ranged from 0.42 to 1.40 MPa and the elastic modulus (E) from 0.19 to 0.47 GPa.