26 The Dental Times 12/23 http://www.ssszl.sk
Bioaktívne sklo
Patrik Sluk, 4.ročník LF UKSúčasný vývoj moderných medicínskych materiálov čoraz viac upriamuje svoju pozornosť na
bioaktívne materiály, ktoré by dokázali pozitívne interagovať s ľudskými bunkami a tým stimulovať
proces regenerácie a obnovy tkanív. Jedným z týchto materiálov je aj bioaktívne sklo (Bioactive
Glass-BAG), ktoré si našlo uplatnenie aj v zubnom lekárstve ako potenciálna prísada do výplňových
materiálov, kostných štepov, profylaktických pomôcok alebo implantátov. V tomto článku si preto
predstavíme jednotlivé možnosti využitia tohto vynikajúceho materiálu.ZloženieB
ioaktívne sklo predstavuje amorfnú tuhú
látku s nepravidelnou organizáciou,
ktorá je opticky transparentná a krehká.
Pôvodne sa bioaktívne sklo skladalo z SiO2,
Na2O, CaO a P2O5. Postupne sa však začali
do BAG pridávať prvky ako CaF, B2O3, alebo
ďalšie bioaktívne zložky ako Fluoroapatit, Wol-
lastonite, Trikalciumfosfát alebo Diopsid.Ďalšie zlúčeniny ako Al2O3 a B2O3 sa pridáva-
jú na zvýšenie povrchovej reaktivity, čo prisp-
ieva k lepšej angiogenéze, Ag a Zn sa zvyšujú
antimikrobiálne vlasnosti a Cu, Mg a Sr zvyšujú
bioaktivitu. Dôležitým prvkom je fluór, ktorý
zvyšuje bioaktivitu a znižuje demineralizáciu
tvorbou acidorezistentnejšieho fluoroapatitu.
Antimikrobiálne vlastnosti
Bioaktívne sklá, preukazujú širokospektrálnu
antimikrobiálnu účinnosť, bez zistenej rezisten-
cie. Bioaktívne sklo efektívne redukuje biofilm,
dokonca aj voči multirezistentným kmeňom,
alebo zvyčajnému pôvodcovi periimplantitídy
S. aureus. Antimikrobiálny účinok vyplýva z
lokálneho zvýšenia ph a osmolality, čo vytvára
nepriaznivé prostredie pre baktérie. Účinnosť
pritom narastá so zmenšujúcou sa veľkosťou
častíc a zväčšujúcim sa celkovým povrchom
skla. Pridanie antimikrobiálnych molekúl ale-
bo častíc medi ešte zvyšuje túto účinnosť a
úspešne lieči osteomyelitídu alebo sínusitídu.Bioaktivita
Pojem bioaktivita znamená, že materiál dokáže
interagovať s živým organizmom pričom vy-
voláva pozitívnu biologickú odpoveď, ako
napríklad formáciu hydroxyapatitovej vrstvy,
ktorá vytvára väzbu medzi materiálom a tkani-
vom.Narozdiel od klasického skla sa BAG po kon-
takte s telovými tekutinami začína okamžite
rozpúšťať a uvoľňovať katióny Na+ a Ca 2+,
výmenou za H+ v tekutine, čo vedie k tvorbe
silanolových skupín. Následné zvýšenie kon-
centrácie OH- vytvára alkalické prostredie,
pričom sa kremíková sieť ďalej rozkladá, vyt-
várajúc kyselinu kremičitú a hydroxid kremičitý
na povrchu vo forme negatívne nabitého gélu.
Táto gélová vrstva funguje ako matrica pre
precipitáciu fosforečnanu vápenatého na hy-
droxyapatit. Vytvorenie tejto hydroxyapatitovej
vrstvy umožňuje naviazanie rastových faktorov
ako aj pripojenie, proliferáciu a diferenciáciu
osteoprogenitorových buniek a spojeniu s
tkanivom. K spojeniu medzi sklom a tkanivom
dochádza za pomoci kolagénu a glykopro-
teínov.
Klinické využitie bioaktívneho skla
Priaznivé mechanické vlasnosti podobné kosti
a zubom v kombinácii s bioaktívnym a antibak-
teriálnym účinkom viedli k výskumu využitia
bioaktívneho skla v rôznych medicínskych od-