Published August 1, 2015
| Version v1
Publication
Open
Crystallographic Aspects Regarding the Insertion of Ag+ Ions into a Hydroxyapatite Structure
Creators
- 1. Universidade Federal de Sergipe
- 2. Universidade Federal do Rio de Janeiro
Description
The objective of this study was to evaluate how silver can be inserted into hydroxyapatite (HA) via two distinct processes: co-doping with CO32- via precipitation in an aqueous medium and immersion of preformed HA crystals into Ag+ solutions. It was concluded that although Ag+ and Ca2+ have different radii, the accommodation of Ag+ ions in the Ca2+ sites of the hydroxyapatite lattice can be explained by the models proposed for inserting monovalent ions such as Na+. In this case, because Ag+ ions are larger than Ca2+ ions and have a different charge, the Ag+ ions are stabilized in the HA structure by co-substitution with CO32- ions in both the A- and B-type sites. This simultaneous insertion of Ag+ and CO32- appears to thermally stabilize the HA phase because no phase transformation is observed after calcination. In addition, the doping of HA with Ag+ ions can clearly occur via two routes: co-precipitation in the presence of these ions or diffusion in preformed hydroxyapatite crystals. This result appears to indicate the possibility of doping HA with Ag+ using less complex routes at ambient temperature and with prefabricated implants or biomaterials, which reduces the costs of producing devices with antibacterial effects.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
كان الهدف من هذه الدراسة هو تقييم كيفية إدخال الفضة في هيدروكسي أباتيت (HA) عبر عمليتين متميزتين: تعاطي المنشطات مع CO32 - عبر الترسيب في وسط مائي وغمر بلورات HA مسبقة التشكيل في محاليل Ag+. تم التوصل إلى أنه على الرغم من أن Ag+ و Ca2 + لهما أنصاف أقطار مختلفة، إلا أن استيعاب أيونات Ag+ في مواقع Ca2 + لشبكة الهيدروكسيباتيت يمكن تفسيره من خلال النماذج المقترحة لإدخال أيونات أحادية التكافؤ مثل Na+. في هذه الحالة، نظرًا لأن أيونات Ag+ أكبر من أيونات Ca2 + ولها شحنة مختلفة، يتم تثبيت أيونات Ag+ في بنية HA عن طريق الاستبدال المشترك مع CO32 - الأيونات في كل من المواقع من النوع A و B. يبدو أن هذا الإدخال المتزامن لـ Ag+ و CO32 - يثبت حرارياً مرحلة حمض الهيالورونيك لأنه لم يلاحظ أي تحول في الطور بعد التكليس. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يحدث تعاطي المنشطات HA مع أيونات Ag+ بوضوح عبر طريقين: الترسيب المشترك في وجود هذه الأيونات أو الانتشار في بلورات هيدروكسي أباتيت مسبقة التشكيل. يبدو أن هذه النتيجة تشير إلى إمكانية تعاطي المنشطات HA مع Ag+ باستخدام طرق أقل تعقيدًا في درجة الحرارة المحيطة ومع الغرسات الجاهزة أو المواد الحيوية، مما يقلل من تكاليف إنتاج الأجهزة ذات التأثيرات المضادة للبكتيريا.Translated Description (French)
L'objectif de cette étude était d'évaluer comment l'argent peut être inséré dans l'hydroxyapatite (HA) via deux processus distincts : le co-dopage avec CO32- par précipitation en milieu aqueux et l'immersion des cristaux HA préformés dans des solutions Ag+. Il a été conclu que bien que Ag+ et Ca2+ aient des rayons différents, l'accommodation des ions Ag+ dans les sites Ca2+ du réseau d'hydroxyapatite peut être expliquée par les modèles proposés pour l'insertion d'ions monovalents tels que Na+. Dans ce cas, parce que les ions Ag+ sont plus grands que les ions Ca2+ et ont une charge différente, les ions Ag+ sont stabilisés dans la structure HA par co-substitution avec des ions CO32- dans les sites de type A et B. Cette insertion simultanée d'Ag+ et de CO32- semble stabiliser thermiquement la phase HA car aucune transformation de phase n'est observée après calcination. De plus, le dopage de l'HA par des ions Ag+ peut clairement se faire par deux voies : la coprécipitation en présence de ces ions ou la diffusion dans des cristaux d'hydroxyapatite préformés. Ce résultat semble indiquer la possibilité de dopage de l'HA avec de l'Ag+ en utilisant des voies moins complexes à température ambiante et avec des implants ou des biomatériaux préfabriqués, ce qui réduit les coûts de production de dispositifs ayant des effets antibactériens.Translated Description (Spanish)
El objetivo de este estudio fue evaluar cómo se puede insertar la plata en la hidroxiapatita (HA) a través de dos procesos distintos: co-dopaje con CO32- mediante precipitación en un medio acuoso e inmersión de cristales de HA preformados en soluciones de Ag+. Se concluyó que aunque Ag+ y Ca2+ tienen radios diferentes, el alojamiento de iones Ag+ en los sitios de Ca2+ de la red de hidroxiapatita puede explicarse por los modelos propuestos para insertar iones monovalentes como Na+. En este caso, debido a que los iones Ag+ son más grandes que los iones Ca2+ y tienen una carga diferente, los iones Ag+ se estabilizan en la estructura de HA por cosustitución con iones CO32- en los sitios de tipo A y B. Esta inserción simultánea de Ag+ y CO32- parece estabilizar térmicamente la fase HA porque no se observa transformación de fase después de la calcinación. Además, el dopaje de HA con iones Ag+ puede ocurrir claramente a través de dos rutas: coprecipitación en presencia de estos iones o difusión en cristales de hidroxiapatita preformados. Este resultado parece indicar la posibilidad de dopar HA con Ag+ utilizando vías menos complejas a temperatura ambiente y con implantes o biomateriales prefabricados, lo que reduce los costes de producción de dispositivos con efectos antibacterianos.Files
1516-1439-mr-18-4-881.pdf.pdf
Files
(3.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c78d648abdc683bdc8e3e57ba5b7d0f2
|
3.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الجوانب البلورية المتعلقة بإدخال أيونات Ag+ في بنية هيدروكسي أباتيت
- Translated title (French)
- Aspects cristallographiques concernant l'insertion d'ions Ag+ dans une structure d'hydroxyapatite
- Translated title (Spanish)
- Aspectos cristalográficos sobre la inserción de iones Ag+ en una estructura de hidroxiapatita
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2461174945
- DOI
- 10.1590/1516-1439.012515
References
- https://openalex.org/W1964156573
- https://openalex.org/W1973335845
- https://openalex.org/W1979877064
- https://openalex.org/W1992728031
- https://openalex.org/W2014551927
- https://openalex.org/W2018310750
- https://openalex.org/W2020219334
- https://openalex.org/W2027480531
- https://openalex.org/W2030588192
- https://openalex.org/W2032547724
- https://openalex.org/W2040092061
- https://openalex.org/W2061168477
- https://openalex.org/W2065067386
- https://openalex.org/W2075551106
- https://openalex.org/W2080140638
- https://openalex.org/W2090166871
- https://openalex.org/W2092360748
- https://openalex.org/W2141237239
- https://openalex.org/W2145856077
- https://openalex.org/W2249366719
- https://openalex.org/W27026203
- https://openalex.org/W420648763
- https://openalex.org/W90901372