SILICON-BASED BIOACTIVE GLASS COMPOSITION

• Main Authors: POBLANO SALAS Carlos Agustín, FORERO SOSSA Paola Andrea, GIRALDO BETANCUR Astrid Lorena, ORTEGA BAUTISTA Benjamín, HENAO PENENREY John Dairo, CORONA CASTUERA Jorge
• Format: Patent
• Language: English; Spanish
• Published: 30.01.2023
• Subjects: CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS, ORSURGICAL ARTICLES; CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES, OR VITREOUSENAMELS; CHEMISTRY; DISINFECTION, STERILISATION, OR DEODORISATION OF AIR; GLASS; HUMAN NECESSITIES; HYGIENE; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS, OR SURGICALARTICLES; MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; METALLURGY; METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS INGENERAL; MINERAL OR SLAG WOOL; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS,MINERALS OR SLAGS; SURFACE TREATMENT OF GLASS

The present invention relates to a silicon-based bioactive glass composition to improve thermal behavior and its functionality as a coating material in medical implants. Said composition comprises a mixture of oxides to improve thermal behavior at high temperatures, antimicrobial properties, and bioactive behavior during its application in implants for medical use. Also, it consists of the process known as melting and rapid cooling to grind it into particles of controlled size in the manufacture of the coating. During the thermal projection of bioactive glasses, the temperature of the particles rises, so it is essential to know the crystallization kinetics of the material used since the amorphous nature of bioactive glasses is one of the main characteristics controlled. The partial or total crystallization of the glass allows for modifying its mechanical and bioactive properties, increasing microbial activity and bioactivity during its application. Also, said composition includes comb inations obtained from silicon oxide (SiO2), sodium oxide (Na2O), potassium oxide (K2O), phosphorus oxide (P2O5), an oxide with antimicrobial properties, and a proportion variable of modifier oxides based on the amount of oxide with antimicrobial properties, to favor bioactivity with a balance between the antimicrobial properties and the bioactivity pursued, without affecting its thermal behavior. La presente invención, se refiere a una composición de vidrio bioactivo base silicio para mejorar el comportamiento térmico y su funcionalidad como material de recubrimiento en implantes médicos, que comprende la mezcla de óxidos para mejorar el comportamiento térmico para que pueda ser procesado por proyección térmica en donde, al menos uno de los óxidos tiene propiedades para mejorar el comportamiento térmico del vidrio bioactivo base silicio a altas temperaturas, además propiedades antimicrobianas y un comportamiento bioactivo durante su aplicación en implantes de uso médico. La técnica de fabricación del vidrio bioactivo base silicio se realiza mediante el proceso conocido como fundido y enfriado rápido, para posteriormente, molerlo en partículas de tamaño controlado en la fabricación del recubrimiento. Durante la proyección térmica de vidrios bioactivos, se eleva la temperatura de las partículas, por lo que, es importante conocer la cinética de cristalización del material a emplear pues, la naturaleza amorfa de los vidrios bioactivos es una de las principales características que deben ser controladas durante el procesamiento de estos materiales ya que, al presentarse la cristalización parcial o total del vidrio podrían verse modificadas sus propiedades mecánicas y bioactivas. Los vidrios bioactivos conocidos no permiten la variación de compuestos con propiedades antimicrobianas, particularmente, no permite la modificación con óxidos presentan mejor actividad microbiana y bioactividad, donde dicha variación permita ajustar la presencia óxidos que presentan mejor actividad microbiana y bioactividad, donde dicha variación permite ajustar la presencia de óxidos que mejoran el comportamiento térmico del vidrio a altas temperaturas y el comportamiento bioactivo durante su aplicación. La composición para un vidrio bioactivo base silicio comprende combinaciones que se obtiene de óxido de silicio (SiO2), óxido de sodio (Na2O), óxido de potasio (K2O), óxido de fósforo (P2O5), un óxido con propiedades antimicrobianas y una proporción variable de óxidos modificadores que se define en función de la cantidad del óxido con propiedades antimicrobianas, para favorecer la bioactividad con un balance entre las propiedades antimicrobianas del vidrio bioactivo base silicio y la bioactividad que se persigue, sin afectar el comportamiento térmico del material.