Các dung dịch có khả năng tái hiện những biến đổi cấu trúc bề mặt in vivo ở vật liệu gốm thủy tinh sinh học A‐W³

Vật liệu gốm thủy tinh sinh học A‐W có độ bền cao đã được ngâm trong nhiều dung dịch nước không tế bào khác nhau về nồng độ ion và pH. Sau khi ngâm trong 7 và 30 ngày, những thay đổi cấu trúc bề mặt của gốm thủy tinh đã được điều tra bằng phương pháp phổ phản xạ hồng ngoại biến đổi Fourier, nhiễu xạ tia X màng mỏng và quan sát kính hiển vi điện tử quét, so sánh với những thay đổi cấu trúc bề mặt in vivo. Dung dịch đệm Tris, nước tinh khiết được đệm bằng trishydroxymethyl-aminomethane, được nhiều tác giả sử dụng như một “dung dịch mô phỏng cơ thể”, không tái tạo được những thay đổi cấu trúc bề mặt in vivo, cụ thể là sự hình thành apatite trên bề mặt. Một dung dịch mà nồng độ ion và pH gần giống như của huyết tương máu người—tức là Na⁺ 142,0, K⁺ 5,0, Mg²⁺ 1,5, Ca²⁺ 2,5, Cl⁻ 148,8, HCO₃⁻ 4,2 và PO₄²⁻ 1,0 mM và được đệm ở pH 7,25 với trishydroxymethylaminomethane—đã tái tạo chính xác những thay đổi cấu trúc bề mặt in vivo. Điều này cho thấy cần phải lựa chọn cẩn thận dung dịch mô phỏng cơ thể cho các thí nghiệm in vitro. Kết quả cũng hỗ trợ khái niệm rằng pha apatite trên bề mặt gốm thủy tinh A‐W được hình thành thông qua phản ứng hóa học của gốm thủy tinh với các ion Ca²⁺, HPO₄s2− và OH⁻ trong dịch cơ thể.