Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science 2/2013

01.01.2013

Preparation, characterization, and in vitro evaluation of nanostructured chitosan/apatite and chitosan/Si-doped apatite composites

verfasst von: Yaimara Solís, Natalia Davidenko, Raúl G. Carrodeguas, Jeny Cruz, Andy Hernández, Miriela Tomás, Ruth E. Cameron, Carlos Peniche

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 2/2013

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Chitosan/apatite (CHI/Ap) composites are attracting great attention as biomaterials for bone repair and regeneration procedures. The reason is their unique set of properties: bioactivity and osteoconductivity provided by Ap and resorbability supplied by CHI among others. Thus, in this study, CHI/Ap and CHI/Si-doped Ap composites were prepared and characterized. Particle size, surface area, in vitro physiological stability, enzymatic biodegradation, and bioactivity were evaluated. Unimodal particle size distribution was obtained for composites with high CHI/Ap ratios while bimodal distribution was present in composites with low CHI/Ap ratio. Physiological stability decreased with Si doping and with the CHI content. Acetylation degree and molecular weight of CHI did not affect in vitro stability. Rate of enzymatic degradation increased with the CHI content in composites. Si-doped Ap composites also showed increased degradation with respect to non-doped ones. The bioactivity of the composites was evidenced by the deposition on their surface of a calcium phosphate layer with Ap morphology after immersion in simulated body fluid. Both, biodegradation and bioactivity were dependent on the molecular weight of the polymeric CHI matrix. These results suggest that the CHI/Ap composites obtained are promising materials for bone regeneration applications.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Cadosch D, Gautschi OP, Brockamp T, Zellweger R (2009) S Afr J Surg 47(4):131 Cadosch D, Gautschi OP, Brockamp T, Zellweger R (2009) S Afr J Surg 47(4):131
3.
Zurück zum Zitat Mizuno H, Hata K, Kojima K, Bonassar LJ, Vacanti CA, Ueda M (2006) Tissue Eng 12(5):1227CrossRef Mizuno H, Hata K, Kojima K, Bonassar LJ, Vacanti CA, Ueda M (2006) Tissue Eng 12(5):1227CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Motz W, Bentley C, Tasto J (2001) J Am Acad Orthop Surg 9:280 Motz W, Bentley C, Tasto J (2001) J Am Acad Orthop Surg 9:280
6.
Zurück zum Zitat Murugan R, Panduranga RK (2002) Trends Biomater Artif Organs 16:43 Murugan R, Panduranga RK (2002) Trends Biomater Artif Organs 16:43
7.
Zurück zum Zitat Itoh S, Kikuchi M, Takakuda K, Nagaoka K, Koyama Y, Tanaka J et al (2002) J Biomed Mater Res 63:507CrossRef Itoh S, Kikuchi M, Takakuda K, Nagaoka K, Koyama Y, Tanaka J et al (2002) J Biomed Mater Res 63:507CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Murugan R, Panduranga RK (2002) Key Eng Mater 240–242:407 Murugan R, Panduranga RK (2002) Key Eng Mater 240–242:407
10.
Zurück zum Zitat Zhao F, Yin Y, Yao K-D, Guo G, Wang B-L, Zhang J-Y et al (2002) Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi 16(2):130 Zhao F, Yin Y, Yao K-D, Guo G, Wang B-L, Zhang J-Y et al (2002) Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi 16(2):130
11.
Zurück zum Zitat Murugan R, Kumar TSS, Yang F, Ramakrishna S (2005) J Compos Mater 39(13):1159CrossRef Murugan R, Kumar TSS, Yang F, Ramakrishna S (2005) J Compos Mater 39(13):1159CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Rusu VM, Ng CH, Wilke M, Tiersch B, Fratzl P, Peter MG (2005) Biomaterials 26(26):5414CrossRef Rusu VM, Ng CH, Wilke M, Tiersch B, Fratzl P, Peter MG (2005) Biomaterials 26(26):5414CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Yamaguchi I, Tokuchi K, Fukuzaki H, Koyama Y, Takakuda K, Monma H et al (2001) J Biomed Mater Res 55(1):20CrossRef Yamaguchi I, Tokuchi K, Fukuzaki H, Koyama Y, Takakuda K, Monma H et al (2001) J Biomed Mater Res 55(1):20CrossRef
15.
16.
Zurück zum Zitat Yamaguchi I, Tokuchi K, Fukuzaki H, Koyama Y, Takakuda K, Momma H et al (2001) Key Eng Mater 192–195:673CrossRef Yamaguchi I, Tokuchi K, Fukuzaki H, Koyama Y, Takakuda K, Momma H et al (2001) Key Eng Mater 192–195:673CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Peña J, Izquierdo-Barba I, Martínez A, Vallet-Regí M (2006) Solid State Sci 8(5):513CrossRef Peña J, Izquierdo-Barba I, Martínez A, Vallet-Regí M (2006) Solid State Sci 8(5):513CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Merry JC, Gibson IR, Best SM, Bonfield W (1998) J Mater Sci Mater Med 9(12):779CrossRef Merry JC, Gibson IR, Best SM, Bonfield W (1998) J Mater Sci Mater Med 9(12):779CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Li Z, Yubao L, Aiping Y, Xuelin P, Xuejiang W, Xiang Z (2005) J Mater Sci Mater Med 16(3):213CrossRef Li Z, Yubao L, Aiping Y, Xuelin P, Xuejiang W, Xiang Z (2005) J Mater Sci Mater Med 16(3):213CrossRef
21.
22.
Zurück zum Zitat Finisie MR, Josué A, Fávere VT, Laranjeira MCM (2001) An Acad Bras Cienc 73(4):525CrossRef Finisie MR, Josué A, Fávere VT, Laranjeira MCM (2001) An Acad Bras Cienc 73(4):525CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Granja PL, Silva AIN, Borges JP, Barrias CC, Amaral IF (2004) Key Eng Mater 254–256:573CrossRef Granja PL, Silva AIN, Borges JP, Barrias CC, Amaral IF (2004) Key Eng Mater 254–256:573CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Ito M, Niiro T, Mori K, Yokoyama K, Nakayama Y, Yamagishi T (1994) J Jpn Soc Dent Mater Dev 3:351 Ito M, Niiro T, Mori K, Yokoyama K, Nakayama Y, Yamagishi T (1994) J Jpn Soc Dent Mater Dev 3:351
26.
Zurück zum Zitat Varma HK, Yokogawa Y, Espinosa FF, Kawamoto Y, Nishizawa K, Nagata F et al (1999) Biomaterials 20:879CrossRef Varma HK, Yokogawa Y, Espinosa FF, Kawamoto Y, Nishizawa K, Nagata F et al (1999) Biomaterials 20:879CrossRef
28.
Zurück zum Zitat LeGeros RZ, Lin S, Rohanizadeh R, Mijares D, LeGeros JP (2003) J Mater Sci Mater Med 14(3):201CrossRef LeGeros RZ, Lin S, Rohanizadeh R, Mijares D, LeGeros JP (2003) J Mater Sci Mater Med 14(3):201CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Manjubala I, Woesz A, Pilz C, Rumpler M, Fratzl-Zelman N, Roschger P et al (2005) J Mater Sci Mater Med 16:1111CrossRef Manjubala I, Woesz A, Pilz C, Rumpler M, Fratzl-Zelman N, Roschger P et al (2005) J Mater Sci Mater Med 16:1111CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Patel N, Best SM, Bonfield W, Gibson IR, Hing KA, Damien E et al (2002) J Mater Sci Mater Med 13:1199CrossRef Patel N, Best SM, Bonfield W, Gibson IR, Hing KA, Damien E et al (2002) J Mater Sci Mater Med 13:1199CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Thian ES, Huang J, Vickers ME, Best SM, Barber ZH, Bonfield W (2006) J Mater Sci Mater Med 41(3):709 Thian ES, Huang J, Vickers ME, Best SM, Barber ZH, Bonfield W (2006) J Mater Sci Mater Med 41(3):709
32.
Zurück zum Zitat Guth K, Campion C, Buckland T, Hing KA (2011) J Mater Sci Mater Med 22(10):2155CrossRef Guth K, Campion C, Buckland T, Hing KA (2011) J Mater Sci Mater Med 22(10):2155CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Tang Q, Brooks R, Rushton N, Best S (2010) J Mater Sci Mater Med 21(1):173CrossRef Tang Q, Brooks R, Rushton N, Best S (2010) J Mater Sci Mater Med 21(1):173CrossRef
34.
Zurück zum Zitat Patel N, Brooks RA, Clarke MT, Lee PMT, Rushton N, Gibson IR et al (2005) J Mater Sci Mater Med 16(5):429CrossRef Patel N, Brooks RA, Clarke MT, Lee PMT, Rushton N, Gibson IR et al (2005) J Mater Sci Mater Med 16(5):429CrossRef
35.
36.
Zurück zum Zitat Davidenko N, Carrodeguas RG, Peniche C, Solís Y, Cameron RE (2010) Acta Biomater 6:466CrossRef Davidenko N, Carrodeguas RG, Peniche C, Solís Y, Cameron RE (2010) Acta Biomater 6:466CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Agüero G, Argüelles W, Peniche C (1989) Rev Cub Quim 5(1):25 Agüero G, Argüelles W, Peniche C (1989) Rev Cub Quim 5(1):25
41.
Zurück zum Zitat Nancollas GH, Amjad Z, Koutsoukos P (1979) In: Jenne EA (ed) Chemical modelling in aqueous chemistry. Speciation, sorption, solubility, and kinetics. ACS Symposium Series, vol 93. The American Chemical Society, Washington, DC, p 475 Nancollas GH, Amjad Z, Koutsoukos P (1979) In: Jenne EA (ed) Chemical modelling in aqueous chemistry. Speciation, sorption, solubility, and kinetics. ACS Symposium Series, vol 93. The American Chemical Society, Washington, DC, p 475
43.
Zurück zum Zitat Šefčík J, McCormick AV (1997) AlChE J 43(11A):2773 Šefčík J, McCormick AV (1997) AlChE J 43(11A):2773
46.
Zurück zum Zitat Freier T, Koh HS, Kazazian K, Shoichet MS (2005) Biomaterials 26:5872CrossRef Freier T, Koh HS, Kazazian K, Shoichet MS (2005) Biomaterials 26:5872CrossRef
47.
Zurück zum Zitat Brouwer J, Van Leeuwen-Herberts T, Otting-van de Ruit M (1984) Clin Chim Acta 142:21CrossRef Brouwer J, Van Leeuwen-Herberts T, Otting-van de Ruit M (1984) Clin Chim Acta 142:21CrossRef
49.
51.
Zurück zum Zitat Osorio A, David L, Trombotto S, Lucas J-M, Peniche C, Domard A (2010) Biomacromolecules 11:1376CrossRef Osorio A, David L, Trombotto S, Lucas J-M, Peniche C, Domard A (2010) Biomacromolecules 11:1376CrossRef
Metadaten
Titel
Preparation, characterization, and in vitro evaluation of nanostructured chitosan/apatite and chitosan/Si-doped apatite composites
verfasst von
Yaimara Solís
Natalia Davidenko
Raúl G. Carrodeguas
Jeny Cruz
Andy Hernández
Miriela Tomás
Ruth E. Cameron
Carlos Peniche
Publikationsdatum
01.01.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 2/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-012-6804-5

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2013

Journal of Materials Science 2/2013 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.