Tissue-bonding organic-inorganic polymer hybrids

组织粘合有机-无机聚合物杂化物

基本信息

  • 批准号:
    11694162
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.97万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2001
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We investigated some modifications for bioactive organic-inorganic hybrids derived from ploy(dimethylsiloxane) (PDMS,- (SiO(CH_3)_2)_n -), tetraethoxysilane (TEOS), Si (OC_2H_5)_4) and calcium nitrate (Ca(NO_3)_2・4H_2O). (1)Incorporation of TiO_2: PDMS-SiO_2-TiO_2 system couldn't deposit apatite under the simulated body fluid. (2)Porous ORMOSILs: Porous hybrids were prepared by using scurose particle as a porogen. The pore size could be controlled depending on the particle size of the porogen. Porosity of the hybrids was about 90%. The hybrids treated with CaCl_2 solution could deposit apatite within 3 days in the simulated body fluid and also show good cytocompatibility. (3)Hybrids reinforced with colloidal silica: The compressive strength increased by heating. According to dynamic mechanical properties of samples, storage modulus above -50℃ increased by heating. This is related to the increase of PDMS-silica interaction by heating.A new type of inorganic-organic hybrid materials incorporating gelatin and 3- (glycidoxypropy1) trimethoxysilane (GPSM) was prepared through sol-gel processing. (1)Gelatin-siloxane hybrids: GPSM molecules were grafted to the gelatin chains due to the reactions between the epoxy groups of GPSM and the nucleophilic active groups of gelatin. This process provides inorganic-organic hybrids in which the inorganic component of Si chemically bonded to natural polymer of gelatin with -Si-O-Si- bonds. (2)Incorporation of Ca^<2+>: Ca^<2+> containing gelatin-siloxane hybrids could deposit apatite within 3 days soaking in simulated body fluid. (3)Porous gelatin-siloxane hybrids: The porosity was introduced into these bulk gels by post-gelation soaking and by subsequent freeze-drying. The freezing temperature and pH value of the soaking solutions controlled the porosity and the pore size of the hybrids. The porous hybrids showed good bioactivity and cytocompatibility.
我们研究了由聚二甲基硅氧烷(PDMS,-(SiO(CH3)2)n-)、正硅酸乙酯(TEOS)、硅(OC_2H_5)_4和硝酸钙(Ca(NO_3)_2·4H_2O)衍生的生物活性有机-无机杂化材料的一些改性。(1)在模拟体液条件下,加入TiO2:PDMS-SiO_2-TiO_2体系不能沉积磷灰石。(2)多孔ORMOSILs:以硫糖颗粒为致孔剂制备多孔杂化材料。孔的大小可以根据造孔剂的颗粒大小进行控制。杂交种的孔隙率约为90%。用CaCl2溶液处理的杂交体在模拟体液中可在3d内沉积磷灰石,且具有良好的细胞相容性。(3)SiO_2胶体增强杂化材料的抗压强度随温度的升高而提高。从样品的动态力学性能来看,在-50℃以上的储能模数随加热而增加。这与加热增强了PDMS-二氧化硅的相互作用有关。通过溶胶-凝胶法制备了明胶和3-(缩水甘油氧丙基)三甲氧基硅烷(GPSM)复合的新型无机-有机杂化材料。(1)明胶-硅氧烷杂化:由于明胶的环氧基团与明胶的亲核活性基团发生反应,将明胶分子接枝到明胶链上。这一过程提供了无机-有机杂化材料,其中硅的无机成分通过-Si-O-Si-键化学结合到明胶的天然聚合物上。(2)掺入Ca~(2+)的明胶-硅氧烷杂化材料在模拟体液中浸泡3d即可沉积出磷灰石。(3)多孔明胶-硅氧烷杂化:通过凝胶后浸泡和随后的冷冻干燥将孔隙率引入到这些块状凝胶中。冻结温度和浸泡溶液的pH值控制了杂化材料的孔隙率和孔径。所制备的多孔杂交瘤细胞具有良好的生物活性和细胞相容性。

项目成果

期刊论文数量(42)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Yabuta et al.: "Synthesis of PDMS-Based Porous Materials for Biomedical Applications"Journal of Sol-Gel Science and Technology. (in press).
T.Yabuta等人:“用于生物医学应用的基于PDMS的多孔材料的合成”溶胶-凝胶科学与技术杂志。
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  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
L.Ren 他: "Synthesis and Charactaerization of Gelatin-Siloxane Hybrids Derived through Sol-Gel Procedure"J. Sol-Gel Soc.Technol.. 21. 115-121 (2001)
L. Ren 等人:“通过溶胶-凝胶程序衍生的明胶-硅氧烷杂化物的合成和表征”J. Sol-Gel Technol.. 21. 115-121 (2001)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
L. Ren et al.: "Incorporation of Ca^<2+> Ions in Gelatin-Siloxane Hybrids through a Sol-Gel Process"J. Ceram. Soc. Japan. 109[5]. 403-408 (2001)
L. Ren等人:“通过溶胶-凝胶过程在明胶-硅氧烷杂化物中掺入Ca 2+ 离子”J。
  • DOI:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
L.Ren et al.: "Incorporation of Ca^<+2> Ions in Gelatin-Siloxane Hybrids through a Sol-Gel process"Journal of Ceramics Society Japan. 109・5. 403-408 (2001)
L.Ren等人:“通过溶胶-凝胶过程在明胶-硅氧烷杂化物中掺入Ca ^ +2 离子”日本陶瓷学会杂志109・5(2001)。
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Tsuru 他: "Sol-Gel Derived Gelatin-Siloxane Hybrids"Proc.Inter.Symp.Mater.Sci. for the 21th Century (ISMS-21). 83-96 (2001)
K.Tsuru 等人:“溶胶-凝胶衍生的明胶-硅氧烷杂化物”Proc.Inter.Symp.Mater.Sci. for the 21st Century (ISMS-21)。
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