Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science 10/2013

01.05.2013

Mesoporous hydroxyapatite by hard templating of silica and carbon foams for protein release

verfasst von: Janina Moeller-Siegert, Julien Parmentier, Karine Anselme, Cathie Vix-Guterl

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 10/2013

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

Calcium phosphates, particularly hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2 (HA), are widely used for bone regeneration due to their biocompatibility and good resorption properties. However, their performance upon implantation is improved when they are associated with bioactive molecules such as growth factors. Using mesoporous HA leads to improved protein adsorption and release kinetics because the diameter of the mesopores (2–50 nm) is in the same range as their size. We prepared this type of material by the nanocasting method using three different templates: a silica foam and two carbon templates derived from it using propylene or sucrose as carbon source. We investigated the influence of the template, the calcination temperature and of the conditions during template removal. We obtained HA materials with a surface area of up to 90 m² g−1 and with an intergranular mesopore volume of up to 0.4 cm³ g−1. In this paper, we show for the first time that the synthesis of mesoporous HA from a mesoporous silica foam template allows eliminating the template at lower temperatures (in an alkaline medium), thus preventing the sintering of the HA. These materials have interesting properties for drug delivery applications. The protein adsorption and release capacities of these HAs were tested with two model proteins, bovine serum albumin (BSA), and Cytochrome C. These materials are an important milestone for future bone regeneration systems based on HA associated with human growth factor proteins.

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!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat Oguchi H, Ishikawa K, Mizoue K, Seto K, Eguchi G (1995) Biomaterials 16(1):33CrossRef Oguchi H, Ishikawa K, Mizoue K, Seto K, Eguchi G (1995) Biomaterials 16(1):33CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Laquerriere P, Grandjean-Laquerriere A et al (2205) ITBM RBM (now: IRBM) 26:200 Laquerriere P, Grandjean-Laquerriere A et al (2205) ITBM RBM (now: IRBM) 26:200
5.
Zurück zum Zitat Vuol J, Bohling T, Goransson H, Poulakkaien P (2002) J Biomed Mater Res 59:152CrossRef Vuol J, Bohling T, Goransson H, Poulakkaien P (2002) J Biomed Mater Res 59:152CrossRef
6.
9.
Zurück zum Zitat Zhao Q, Wang T, Wang J, Zheng L, Jiang T, Cheng G, Wang S (2012) J Non-Cryst Solids 358:229CrossRef Zhao Q, Wang T, Wang J, Zheng L, Jiang T, Cheng G, Wang S (2012) J Non-Cryst Solids 358:229CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Poh CK, Ng S, Lim TY, Tan HC, Loo J, Wang W (2012) J Biomed Mater Res A 100A:3143CrossRef Poh CK, Ng S, Lim TY, Tan HC, Loo J, Wang W (2012) J Biomed Mater Res A 100A:3143CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Yao J, Tjandra W, Chen YZ, Tam KC, Ma J, Soh B (2003) J Mater Chem 13:3053CrossRef Yao J, Tjandra W, Chen YZ, Tam KC, Ma J, Soh B (2003) J Mater Chem 13:3053CrossRef
12.
13.
Zurück zum Zitat Schmidt SM, McDonald J, Pinada ET, Verwilst AM, Chen Y, Josephs R, Ostafin AE (2006) Micro Meso 94:330CrossRef Schmidt SM, McDonald J, Pinada ET, Verwilst AM, Chen Y, Josephs R, Ostafin AE (2006) Micro Meso 94:330CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Yang P, Deng T, Zhao D, Feng P, Pine D, Chmelka BF, Whitesides GM, Stucky GD (1998) Science 282:2244CrossRef Yang P, Deng T, Zhao D, Feng P, Pine D, Chmelka BF, Whitesides GM, Stucky GD (1998) Science 282:2244CrossRef
16.
19.
Zurück zum Zitat Fujishima M, Okawa Y, Uchida K (2008) J Am Chem Soc 91:3749 Fujishima M, Okawa Y, Uchida K (2008) J Am Chem Soc 91:3749
20.
21.
Zurück zum Zitat Moeller J, Dibandjo P et al (2010) Hard template synthesis of mesoporous hydroxyapatite materials for controlled protein release. In: Narajan R, Mc Kittric J (ed) Advances in bioceramics and biotechnologies, Book series: Ceramic Transactions 218, pp 37–42 Moeller J, Dibandjo P et al (2010) Hard template synthesis of mesoporous hydroxyapatite materials for controlled protein release. In: Narajan R, Mc Kittric J (ed) Advances in bioceramics and biotechnologies, Book series: Ceramic Transactions 218, pp 37–42
22.
Zurück zum Zitat Tiemann M (2007) Mater Chem 20(3):961 Tiemann M (2007) Mater Chem 20(3):961
23.
Zurück zum Zitat Schmidt-Winkel P Jr, Lukens WW, Yand P, Margolese DI, Lettow JS, Ying JY, Stucky GD (2000) Chem Mater 12:686CrossRef Schmidt-Winkel P Jr, Lukens WW, Yand P, Margolese DI, Lettow JS, Ying JY, Stucky GD (2000) Chem Mater 12:686CrossRef
25.
26.
Zurück zum Zitat Gregg SJ, Sing KSW (1982) Adsorption, surface area and porosity, 2nd edn. Academic Press, London Gregg SJ, Sing KSW (1982) Adsorption, surface area and porosity, 2nd edn. Academic Press, London
27.
Zurück zum Zitat Rouquerol F, Rouquerol J, Sing K (1999) Adsorption by powders and porous solids. Academic Press, London, pp 439–447CrossRef Rouquerol F, Rouquerol J, Sing K (1999) Adsorption by powders and porous solids. Academic Press, London, pp 439–447CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Cao L, Dong H, Huang L, Matyjaszewski K, Kruk M (2009) Adsorption 15:156CrossRef Cao L, Dong H, Huang L, Matyjaszewski K, Kruk M (2009) Adsorption 15:156CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Parmentier J, Saadhallah S, Reda M, Gibot P, Roux M, Vidal L, Vix-Guterl C, Patarin J (2004) J Phy Chem Solids 65(2–3):139CrossRef Parmentier J, Saadhallah S, Reda M, Gibot P, Roux M, Vidal L, Vix-Guterl C, Patarin J (2004) J Phy Chem Solids 65(2–3):139CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Lu AH, Smatt J, Backlund S, Linden M (2004) Micro Meso 72:65 Lu AH, Smatt J, Backlund S, Linden M (2004) Micro Meso 72:65
32.
Zurück zum Zitat Narsimhan G (1961) Chem Eng Sci 16(1–2):7 Narsimhan G (1961) Chem Eng Sci 16(1–2):7
34.
Zurück zum Zitat Alba-Simionesco C, Coasne B, Dosseh G, Dudziak G, Gubbins KE, Radhakrishnan R, Sliwinska-Bartkowiak M (2006) J Phys Condens Mater 18:R15CrossRef Alba-Simionesco C, Coasne B, Dosseh G, Dudziak G, Gubbins KE, Radhakrishnan R, Sliwinska-Bartkowiak M (2006) J Phys Condens Mater 18:R15CrossRef
36.
37.
Zurück zum Zitat Oghushi H, Okumura M, Yoshikawa T, Inboue K, Senpuku N, Tamai S, Shors EC (1992) J Biomed Mater Res 26(7):885CrossRef Oghushi H, Okumura M, Yoshikawa T, Inboue K, Senpuku N, Tamai S, Shors EC (1992) J Biomed Mater Res 26(7):885CrossRef
39.
Zurück zum Zitat Soler-Illia GJAA, Sanchez C, Lebeau B, Patarin J (2002) Chem Rev 102:4093CrossRef Soler-Illia GJAA, Sanchez C, Lebeau B, Patarin J (2002) Chem Rev 102:4093CrossRef
40.
42.
Zurück zum Zitat Matsumoto T, Okazaki M, Inoue M, Yamaguchi S, Kusunose T, Toyonaga T (2004) Biomaterials 25:3807CrossRef Matsumoto T, Okazaki M, Inoue M, Yamaguchi S, Kusunose T, Toyonaga T (2004) Biomaterials 25:3807CrossRef
43.
Zurück zum Zitat Kandori K, Tsuyama S, Tanaka H, Ishikawa T (2007) Colloids Surf B 58(2):98CrossRef Kandori K, Tsuyama S, Tanaka H, Ishikawa T (2007) Colloids Surf B 58(2):98CrossRef
44.
45.
Zurück zum Zitat Ouizat S, Barroug A, Legrouri A, Rey C (1999) Mater Res Bull 34(14/15):2279CrossRef Ouizat S, Barroug A, Legrouri A, Rey C (1999) Mater Res Bull 34(14/15):2279CrossRef
46.
Zurück zum Zitat Yiu HHP, Botting CH, Botting NP, Wright PA (2001) Phys Chem Chem Phys 3:2983CrossRef Yiu HHP, Botting CH, Botting NP, Wright PA (2001) Phys Chem Chem Phys 3:2983CrossRef
Metadaten
Titel
Mesoporous hydroxyapatite by hard templating of silica and carbon foams for protein release
verfasst von
Janina Moeller-Siegert
Julien Parmentier
Karine Anselme
Cathie Vix-Guterl
Publikationsdatum
01.05.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 10/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-013-7170-7

Weitere Artikel der Ausgabe 10/2013

Journal of Materials Science 10/2013 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.