Структурна характеристика та біоактивність (in vitro) синтезованого золь-гель скла 60S, легованого Cu
Great interest in different types of bioactive glass (BG) is due to high bioactivity, angiogenic, osteogenic properties. In this regard, the development of metal-alloyed BG as a material for bone tissue regeneration is attracting the attention of the scientific community. With this motivation, this...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/765 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543966778884096 |
|---|---|
| author | Kusyak, A. P. Oranska, O. I. Marcin Behunova, D. Shchehlov, O. D. Kusiak, N. V. Poniatovskyi, V. A. Dubok, V. A. Chornyi, V. S. Gorbyk, P. P. |
| author_facet | Kusyak, A. P. Oranska, O. I. Marcin Behunova, D. Shchehlov, O. D. Kusiak, N. V. Poniatovskyi, V. A. Dubok, V. A. Chornyi, V. S. Gorbyk, P. P. |
| author_sort | Kusyak, A. P. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-01-23T12:24:52Z |
| description | Great interest in different types of bioactive glass (BG) is due to high bioactivity, angiogenic, osteogenic properties. In this regard, the development of metal-alloyed BG as a material for bone tissue regeneration is attracting the attention of the scientific community. With this motivation, this study is focused on the investigation of the structure and bioactivity in vitro of copper-doped bioactive glass 60S.Nanostructured samples of 60S glass with a composition (mol %) of 60 % SiO2, 36 – x % CaO, 4 % P2O5 doped Cu (x = 0.25, 0.5 mol %) were synthesized by the sol-gel method in this research. The bioactivity of the synthesized material was evaluated by in vitro assays. The dynamics of the formation of hydroxyapatite (HA), contributing to the formation of effective connections with bones and soft tissues during immersion in a simulated body fluid (SBF Kokubo), was evaluated using FTIR, XRD, SEM-EDX and ICP-AES.It has been found that BG samples with a higher content of an alloying element (a sample with 0.5 mol. % Cu) are more prone to hydrolysis, which leads to a higher activity of ion exchange processes involving the ionic components of SBF. In addition, the formation of weakly crystalline HA and the calcite phase upon contact with SBF is characteristic of both samples which confirms the bioactivity of the synthesized samples in vitro. The presented results are important for further development and research of BG doped with Cu as a promising material with osteoproductive, osteoconductive and antibacterial properties for tissue regeneration and tissue engineering. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:36Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-765 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2026-02-08T08:11:38Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7652026-01-23T12:24:52Z Structural characterization and bioactivity (in vitro) of synthesized cu-doped sol-gel glass 60S Структурна характеристика та біоактивність (in vitro) синтезованого золь-гель скла 60S, легованого Cu Kusyak, A. P. Oranska, O. I. Marcin Behunova, D. Shchehlov, O. D. Kusiak, N. V. Poniatovskyi, V. A. Dubok, V. A. Chornyi, V. S. Gorbyk, P. P. bioglass sol-gel copper-doping bioactivity bone regeneration біоскло золь-гель легування міддю біоактивність кісткова регенерація Great interest in different types of bioactive glass (BG) is due to high bioactivity, angiogenic, osteogenic properties. In this regard, the development of metal-alloyed BG as a material for bone tissue regeneration is attracting the attention of the scientific community. With this motivation, this study is focused on the investigation of the structure and bioactivity in vitro of copper-doped bioactive glass 60S.Nanostructured samples of 60S glass with a composition (mol %) of 60 % SiO2, 36 – x % CaO, 4 % P2O5 doped Cu (x = 0.25, 0.5 mol %) were synthesized by the sol-gel method in this research. The bioactivity of the synthesized material was evaluated by in vitro assays. The dynamics of the formation of hydroxyapatite (HA), contributing to the formation of effective connections with bones and soft tissues during immersion in a simulated body fluid (SBF Kokubo), was evaluated using FTIR, XRD, SEM-EDX and ICP-AES.It has been found that BG samples with a higher content of an alloying element (a sample with 0.5 mol. % Cu) are more prone to hydrolysis, which leads to a higher activity of ion exchange processes involving the ionic components of SBF. In addition, the formation of weakly crystalline HA and the calcite phase upon contact with SBF is characteristic of both samples which confirms the bioactivity of the synthesized samples in vitro. The presented results are important for further development and research of BG doped with Cu as a promising material with osteoproductive, osteoconductive and antibacterial properties for tissue regeneration and tissue engineering. Великий інтерес до різних типів біоактивного скла (BG) пояснюється високою біоактивністю, ангіогенними, остеогенними властивостями. У зв’язку з цим розробка металолегованого BG як матеріал для регенерації кісткової тканини привертає увагу наукової спільноти. З цієї мотивації дане дослідження зосереджено на дослідженні структури та біоактивності в умовах in vitro легованого міддю біоактивного скла 60S.У даному дослідженні золь-гель методом синтезовано наноструктуровані зразки скла 60S зі складом (мол. %) 60 % SiO2, 36 – x % CaO, 4 % P2O5, легованого Cu (x = 0.25, 0.5 мол. %). Біологічну активність синтезованого матеріалу оцінювали методом in vitro. Динаміка утворення гідроксиапатиту (ГА), що сприяє формуванню ефективних зв’язків з кістками та м’якими тканинами під час занурення в симульовану рідину організму (SBF Kokubo), була оцінена за допомогою FTIR, XRD, SEM-EDX та ICP-AES.Було виявлено, що збільшення вмісту легуючого елемента (зразок з 0.5 мол. % Cu) підвищує схильність BG до гідролізу, що проявляється в вищій активності іонообмінних процесів за участі іонних компонентів SBF. Крім того, утворення слабкокристалічного НА та фази кальциту при контакті з SBF характерно для обох зразків, що підтверджує біоактивність синтезованих зразків в умовах in vitro. Представлені результати є необхідними для подальших розробок та досліджень BG легованих Cu як перспективного матеріалу з остеопродуктивними, остеокондуктивними та антибактеріальними властивостями для тканинної регенерації та тканинної інженерії. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-03-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/765 10.15407/hftp16.01.104 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 16 No. 1 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 104-114 Химия, физика и технология поверхности; Том 16 № 1 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 104-114 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 16 № 1 (2025): Хімія, фізика та технологія поверхні; 104-114 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp16.01 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/765/783 Copyright (c) 2025 A. P. Kusyak, O. I. Oranska, D. Marcin Behunova, O. D. Shchehlov, N. V. Kusiak, V. A. Poniatovskyi, V. A. Dubok, V. S. Chornyi, P. P. Gorbyk https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | біоскло золь-гель легування міддю біоактивність кісткова регенерація Kusyak, A. P. Oranska, O. I. Marcin Behunova, D. Shchehlov, O. D. Kusiak, N. V. Poniatovskyi, V. A. Dubok, V. A. Chornyi, V. S. Gorbyk, P. P. Структурна характеристика та біоактивність (in vitro) синтезованого золь-гель скла 60S, легованого Cu |
| title | Структурна характеристика та біоактивність (in vitro) синтезованого золь-гель скла 60S, легованого Cu |
| title_alt | Structural characterization and bioactivity (in vitro) of synthesized cu-doped sol-gel glass 60S |
| title_full | Структурна характеристика та біоактивність (in vitro) синтезованого золь-гель скла 60S, легованого Cu |
| title_fullStr | Структурна характеристика та біоактивність (in vitro) синтезованого золь-гель скла 60S, легованого Cu |
| title_full_unstemmed | Структурна характеристика та біоактивність (in vitro) синтезованого золь-гель скла 60S, легованого Cu |
| title_short | Структурна характеристика та біоактивність (in vitro) синтезованого золь-гель скла 60S, легованого Cu |
| title_sort | структурна характеристика та біоактивність (in vitro) синтезованого золь-гель скла 60s, легованого cu |
| topic | біоскло золь-гель легування міддю біоактивність кісткова регенерація |
| topic_facet | bioglass sol-gel copper-doping bioactivity bone regeneration біоскло золь-гель легування міддю біоактивність кісткова регенерація |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/765 |
| work_keys_str_mv | AT kusyakap structuralcharacterizationandbioactivityinvitroofsynthesizedcudopedsolgelglass60s AT oranskaoi structuralcharacterizationandbioactivityinvitroofsynthesizedcudopedsolgelglass60s AT marcinbehunovad structuralcharacterizationandbioactivityinvitroofsynthesizedcudopedsolgelglass60s AT shchehlovod structuralcharacterizationandbioactivityinvitroofsynthesizedcudopedsolgelglass60s AT kusiaknv structuralcharacterizationandbioactivityinvitroofsynthesizedcudopedsolgelglass60s AT poniatovskyiva structuralcharacterizationandbioactivityinvitroofsynthesizedcudopedsolgelglass60s AT dubokva structuralcharacterizationandbioactivityinvitroofsynthesizedcudopedsolgelglass60s AT chornyivs structuralcharacterizationandbioactivityinvitroofsynthesizedcudopedsolgelglass60s AT gorbykpp structuralcharacterizationandbioactivityinvitroofsynthesizedcudopedsolgelglass60s AT kusyakap strukturnaharakteristikatabíoaktivnístʹinvitrosintezovanogozolʹgelʹskla60slegovanogocu AT oranskaoi strukturnaharakteristikatabíoaktivnístʹinvitrosintezovanogozolʹgelʹskla60slegovanogocu AT marcinbehunovad strukturnaharakteristikatabíoaktivnístʹinvitrosintezovanogozolʹgelʹskla60slegovanogocu AT shchehlovod strukturnaharakteristikatabíoaktivnístʹinvitrosintezovanogozolʹgelʹskla60slegovanogocu AT kusiaknv strukturnaharakteristikatabíoaktivnístʹinvitrosintezovanogozolʹgelʹskla60slegovanogocu AT poniatovskyiva strukturnaharakteristikatabíoaktivnístʹinvitrosintezovanogozolʹgelʹskla60slegovanogocu AT dubokva strukturnaharakteristikatabíoaktivnístʹinvitrosintezovanogozolʹgelʹskla60slegovanogocu AT chornyivs strukturnaharakteristikatabíoaktivnístʹinvitrosintezovanogozolʹgelʹskla60slegovanogocu AT gorbykpp strukturnaharakteristikatabíoaktivnístʹinvitrosintezovanogozolʹgelʹskla60slegovanogocu |