Mit methylmodifizierten Alkoxysilanen hergestellte Sol-Gel-Beschichtungen
Das Ziel einer aktuellen Studie war die Synthese und Charakterisierung von hybriden Silica-Beschichtungen, die unter Verwendung von Mischungen aus Tetraethylorthosilikat (TEOS) und drei verschiedenen methylmodifizierten Alkoxysilanen erhalten wurden: Trimethoxymethylsilan (MTMS), Dimethyldiethoxysilan (DMDES) oder Polydimethylsiloxan (PDMS).
Da die osteogenen Eigenschaften von hybriden Silica-Sol-Gel-Materialien diese Zusammensetzungen zu perfekten Kandidaten für Knochengewebe-Engineering-Anwendungen machen, kann ein Vergleich der Eigenschaften der genannten Materialien den besten Kandidaten für die Beschichtungen von metallischen Prothesen aufzeigen.
Verwendung in biomedizinischen Anwendungen
Mit den drei methylmodifizierten Reagenzien wurden homogene und gut haftende Beschichtungen erhalten. Allerdings wurden für verschiedene Ausgangsstoffe unterschiedliche Korrosionsschutzgrade, unterschiedliche Hydrophilie und unterschiedliche Abbaukinetiken beobachtet. Die Beschichtung auf MTMS-Basis zeigte die höchste Hydrophilie und Abbaukinetik; diese Eigenschaften können mit einer erhöhten Bioaktivität (Si-Freisetzung) in Verbindung gebracht werden. Im Gegensatz dazu zeigten die Beschichtungen auf PDMS- und DMDES-Basis eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit und eine geringere Wasserdurchlässigkeit und folglich einen verbesserten Schutz der metallischen Oberflächen.
Aus physikalisch-chemischer Sicht wiesen alle diese Materialien interessante Eigenschaften auf, die für Beschichtungen zur Verwendung in biomedizinischen Anwendungen relevant sind.
Die Studie wurde veröffentlicht in Progress in Organic Coatings, Volume 147, October 2020.