J 2024

Porous silica-doped calcium phosphate scaffolds prepared via in-situ foaming method

SISKA VIRAGOVA, Eliska, Lenka NOVOTNA, Zdenek CHLUP, Premysl STASTNY, Pavlina SARFY et. al.

Základní údaje

Originální název

Porous silica-doped calcium phosphate scaffolds prepared via in-situ foaming method

Autoři

SISKA VIRAGOVA, Eliska (203 Česká republika), Lenka NOVOTNA (203 Česká republika), Zdenek CHLUP (203 Česká republika), Premysl STASTNY (203 Česká republika), Pavlina SARFY (203 Česká republika), Jaroslav CIHLAR (203 Česká republika), Martin KUČÍREK (203 Česká republika, domácí), Leoš BENÁK (203 Česká republika, domácí), Libor STREIT (203 Česká republika), Jan KOCANDA (203 Česká republika, domácí), Jan SKLENSKÝ (203 Česká republika, domácí), Milan FILIPOVIČ (203 Česká republika, domácí), Martin REPKO (203 Česká republika), Aleš HAMPL (203 Česká republika, domácí), Irena KOUTNÁ (203 Česká republika, domácí) a Klara CASTKOVA (203 Česká republika)

Vydání

Ceramics International, London, Elsevier, 2024, 0272-8842

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

20601 Medical engineering

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 5.200 v roce 2022

Organizační jednotka

Lékařská fakulta

UT WoS

001327513100001

Klíčová slova anglicky

Calcium phosphates; Silica; In-situ foaming; Mechanical strength; In vitro response

Štítky

Příznaky

Recenzováno
Změněno: 30. 10. 2024 10:25, Mgr. Tereza Miškechová

Anotace

V originále

The effect of silica (SiO2) addition (0 wt%-20 wt%) on the microstructural and mechanical properties, as well as the in vitro response of calcium phosphate scaffolds for potential application in bone tissue engineering (BTE) was investigated in this research. Scaffolds characterized by high porosity (77%–88 %) and interconnected spherical pores with a broad range of pore sizes (5–600 μm) were fabricated using in-situ foaming method. Incorporated silica affected the phase transformation of hydroxyapatite (HA) to β-tricalcium phosphate (β-TCP) and led to the development of new crystalline silica-rich phases like silicocarnotite and wollastonite. The reinforcement of silica became apparent during the tests of mechanical properties. Scaffolds with 5 wt% of SiO2 exhibited compressive strength (1.13 MPa) higher than pure HA scaffolds (0.93 MPa). Bone bonding potential of the materials was tested in simulated body fluid (SBF), demonstrating this potential in silica-doped samples. Additionally, degradation experiments showed gradual material degradation, making it suitable for BTE applications. Furthermore, cell culture studies using human mesenchymal stromal cells (MSC) confirmed the scaffold's non-toxicity and provided insights into how the silica content influences cell viability, morphology, and osteogenic potential. The findings of this study offer valuable insights into the design and development of advanced scaffolds with tailored properties for effective BTE applications.

Návaznosti

LM2023050, projekt VaV
Název: Národní infrastruktura pro biologické a medicínské zobrazování
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech BioImaging: Národní výzkumná infrastruktura pro biologické a medicínské zobrazování
MUNI/A/1598/2023, interní kód MU
Název: Zdroje pro tkáňové inženýrství 14
Investor: Masarykova univerzita, Zdroje pro tkáňové inženýrství 14
NU20-08-00402, projekt VaV
Název: Bioarteficiální 3D štep pro meziobratlovou fúzi páteře
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Bioarteficiální 3D štep pro meziobratlovou fúzi páteře, Podprogram 1 - standardní
90251, velká výzkumná infrastruktura
Název: CzechNanoLab II