Sol-gel as methodology to obtain bioactive materials

Abstract

We employed the sol­gel methodology to obtain a silica matrix modified with calcium and phosphate ions. We prepared the matrix by hydrolysis and condensation of the precursors triethyl phosphate, calcium nitrate, and tetraethylorthosilicate, which were the sources of phosphate, calcium, and silicon, respectively. We dried and heat­treated the samples at 110 or 900°C and placed them in simulated body fluid (SBF) for three days. We conducted scanning electron microscopy, X­ray diffraction, and infrared spectroscopy analyses, which evidenced that the sample treated at 110°C contained calcium phosphate silicate and hydroxyapatite before and after contact with SBF, respectively. The sample treated at 900°C exhibited a hydroxyapatite phase before and after contact with SBF, but the crystalline phase was more evident after the contact. In conclusion, the sol­gel methodology provided bioactive samples for bone regeneration.

Translated abstract

Utilizou­se a metodologia sol­gel para obtenção de uma matriz de sílica modificada com íons de cálcio e fosfato. Preparou­se a matriz, por hidrólise e condensação dos precursores trietil fosfato, nitrato de cálcio, e tetraetilortosilicato, que foram as fontes de fosfato, de cálcio, e de silício, respectivamente. As amostras foram secas e tratadas termicamente a 110 e 900°C e colocadas em contato com fluido corporal simulado (SBF) por três dias. Realizou­se microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, espectroscopia na região do infravermelho, o que evidenciou que a amostra tratada a 110°C continha silicato de cálcio, fosfato e hidroxiapatita, antes e após o contato com SBF, respectivamente. A amostra tratada a 900°C exibiu a fase hidroxiapatita, antes e após o contato com SBF, mas a fase cristalina foi mais evidente após o contato. Em conclusão, o método de sol­gel forneceu amostras bioativas para regeneração óssea.