Fluoride-reinforced 50S8P sol-gel bioactive glass for potential enamel remineralisation.

چکیده اصلی

Bioactive glasses (BGs) are widely used in various fields of dentistry, and reinforcing these BGs with fluoride is of particular interest for the remineralisation of dental hard tissue. In this study, fluoride-reinforced 50S8P BGs (BGF and mBGF) were prepared using the sol-gel method at different ageing temperatures. The BGs were manually ground into powder, sieved and characterised using thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry ( (TGA-DSC), X-ray diffraction (XRD), X-ray Fluorescence (XRF), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy with energy-dispersive spectroscopy (SEM-EDS). The fluoride-reinforced BG (BGF and mBGF) exhibited a greater mass loss based on TGA, whilst DSC analysis showed that the addition of fluoride reduced transition temperature, crystallisation temperature and melting temperature. XRD analysis revealed that fluoride incorporation led to the formation of Na2Ca2Si3O9and fluorinated phases such as Ca5(PO4)3F, NaCa2FSiO4and CaSiO2F2. FTIR spectra indicated that fluorine (F) in the composition bonded with Si-O-Si (tetrahedral structure) functional groups. XRF and EDS results confirmed the presence of fluorine in BG and mBGF samples, with a higher fluoride content observed in the mBGF sample. After incubation in simulated body fluid, XRD, FTIR and SEM analyses demonstrated that all three samples (BG, BGF and mBGF) were capable of forming a hydroxyapatite layer. Furthermore, BGF and mBGF exhibited the formation of fluoroapatite, indicating enhanced remineralisation potential. Additionally, these BGs showed non-toxicity at low doses and were biocompatible with SaOS-2 cells based on MTT assay results.

ترجمه فارسی چکیده

شیشه‌های بیولوژیک فعال (BG) در دندان‌پزشکی کاربرد گسترده‌ای دارند و تقویت این BGها با فلوراید برای بازسازی بافت‌های سخت دندان اهمیت ویژه‌ای دارد. در این مطالعه، BGهای تقویت‌شده با فلوراید 50S8P (BGF و mBGF) با استفاده از روش سول-گل در دماهای مختلف پیری آماده شدند. BGها به صورت دستی به پودر تبدیل شدند، الک شدند و با آنالیز ترمogravimetری (TGA)، آنالیز دیفرانسیل گرماتیک (TGA-DSC)، پراش اشعه ایکس (XRD)، فلورسنس اشعه ایکس (XRF)، طیف‌سنجی فوریه ترنسفرم (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی با طیف‌سنجی پراکنش انرژی (SEM-EDS) مشخصات‌شان بررسی شد. BGهای تقویت‌شده با فلوراید (BGF و mBGF) از نظر TGA از دست دادن جرم بیشتری نشان دادند، در حالی که آنالیز DSC نشان داد که افزودن فلوراید دمای انتقال، دمای بلورینگی و دمای ذوب را کاهش داد. آنالیز XRD نشان داد که ادغام فلوراید منجر به تشکیل Na2Ca2Si3O9 و فازهای فلورینه مانند Ca5(PO4)3F، NaCa2FSiO4 و CaSiO2F2 شد. طیف‌های FTIR نشان داد که فلور (F) در ترکیب با گروه‌های عملکردی Si-O-Si (ساختار چهاروجهی) پیوند برقرار کرده است. نتایج XRF و EDS حضور فلور را در نمونه‌های BG و mBGF تأیید کرد و محتوای بالاتر فلوراید در نمونه mBGF مشاهده شد. پس از انکوباسیون در مایع شبیه‌سازی شده بدن، آنالیزهای XRD، FTIR و SEM نشان داد که تمام سه نمونه (BG، BGF و mBGF) قادر به تشکیل لایه هیدروکسی‌آپاتیت هستند. علاوه بر این، BGF و mBGF تشکیل فلوروآپاتیت را نشان دادند که نشان‌دهنده پتانسیل افزایش‌یافته بازسازی است. علاوه بر این، این BGها در دوزهای پایین غیرسمی بودند و بر اساس نتایج آزمون MTT با سلول‌های SaOS-2 سازگار بودند.

متن کامل اصلی