Fogorvosi szemle, 2015 (108. évfolyam, 1-4. szám)
2015-03-01 / 1. szám
FOGORVOSI SZEMLE ■ 108. évf. 1. sz. 2015. 3-8. Debreceni Egyetem, Természettudományi Kar, Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék* Debreceni Egyetem, Fogorvostudományi Kar, Bioanyagtani és Fogpótlástani Tanszék** Debreceni Egyetem, Ortopédiai Klinika*** Fogászatban alkalmazható aerogél alapú bioaktív anyagok előállítása és sajátosságai DR. LÁZÁR ISTVÁN*, KUTTOR ANDREA**, GYŐRI ENIKŐ*, VERES PÉTER*, DR. FÁBIÁN ISTVÁN*, MANÓ SÁNDOR***, DR. HEGEDŰS CSABA** Számos anyagot vizsgáltak az elmúlt időszakban, amelyeket a különböző eredetű csonthiányok pótlására fejlesztettek ki a fogászatban, illetve a szájsebészetben. Egy új szintetikus anyagcsalád az aerogél, amely különleges tulajdonságainak köszönhetően az utóbbi évtizedben az orvosbiológiai kutatásokban is egyre nagyobb szerepet kap. Jelen munka célja, hogy bemutatásra kerüljön a szilika aerogél előállítása, valamint jellemző tulajdonságai, mint például porozitásának, sűrűségének változása hőkezelések hatására. Eredményeink alapján a szilika aerogélek mint bioaktív mátrixok potenciálisan felhasználhatók a fogorvosi, szájsebészeti csontpótlásban is. Kulcsszavak: aerogél, szilícium-dioxid, biokerámiák, csontpótlás Bevezetés A spontán módon nagyon lassan vagy egyáltalán nem gyógyuló csontdefektusoknál a hiányzó csontszövet pótlására az utóbbi évtizedekben egyre elterjedtebben használnak szintetikus vagy félszintetikus anyagokat [3]. A legismertebb és szélesebb körben használt szintetikus anyagok a hidroxi-apatit (HA) és a ß-trikalcium-foszfát (TCP), amelyeken alapuló csontpótló anyagok felhasználásának tapasztalatairól hazai, és külföldi szerzők is beszámolnak [8, 18]. A legutóbbi két évtized kutatásai igazolták, hogy a vízoldható ortoszilikát ion esszenciális szerepet játszik a csontszövetek regenerációjában, a megfelelő csontsűrűség kialakulásában [7] azáltal, hogy stimulálja az I. típusú kollagén termelését és az osteoblast differenciálódást. A HA és/vagy TCP alapú csontpótló anyagokra is előnyös hatást gyakorolhat egy olyan mátrix, amely aktívan segíti a graftok átépülését [1, 5j. Erre a célra kiváló lehetőséget biztosítanak az utóbbi két évtized csúcstechnológiáiban alkalmazott anyagok, a szilika alapú aerogélek. Fiziológiás körülmények között bekövetkező, nagyon lassú oldódásukkal biztosítják a szükséges szilikátkoncentrációt, átjárható anyagukon keresztül pedig lehetővé teszik a szomszédos szövetek számára a szabad anyagcserét, a tápanyag-transzportot. Megfelelő technikával a benövéshez elengedhetetlenül szükséges makropórusok is kialakíthatók, amelyek jelentősen növelhetik az aerogél alapú biokerámiák aktivitását. Az aerogélek légies megjelenésű, rendkívül kis sűrűségű szilárd anyagok. A leggyakrabban előállított aerogélek sűrűsége tipikusan a 0,05-0,1 g/cm3 tartományban van. Szintetikus úton, úgynevezett szol-gél eljárással, majd azt követően szuperkritikus szárítással állíthatók elő. Készülhetnek szervetlen oxidokból, természetes vagy mesterséges polimerekből, bioanyagokból, vagy ezek hibridjeiből, kompozitjaiból. Szerkezetükre jellemző, hogy a bennük található néhány tíz-száz molekula átmérőjű, nagy és egybefüggő mezopórus rendszert standard körülmények között levegő tölti ki (1. ábra). Szilícium-dioxidból (szilika, Si02) készülnek a legismertebb és leggyakrabban alkalmazott aerogélek. Szilárd vázukban ugyanúgy Si-O-Si-kötések találhatók, mint a kvarcban, azzal a különbséggel, hogy míg a kvarc rácsszerkezete szabályos, minden irányban egymáshoz 1. ábra: Egy szilika aerogél monolit látható az egyik szerző (L. I.) tenyerén Érkezett: 2014. szeptember 17. Elfogadva: 2014. november 11.
