Bioactive glasses and glass-ceramics

Abstract

[EN] Since the late 1960´s, a great interest in the use of bioceramic materials for biomedical applications has been developed. In a previous paper, the authors reviewed crystalline bioceramic materials "sensus stricto", it is to say, those ceramic materials, constituted for non-metallic inorganic compounds, crystallines and consolidates by thermal treatment of powders at high temperature. In the present review, the authors deal with those called bioactive glasses and glassceramics. Although all of them are also obtained by thermal treatment at high temperature, the first are amorphous and the second are obtained by devitrification of a glass, although the vitreous phase normally prevails on the crystalline phases. After an introduction to the concept of bioactive materials, a short historical review of the bioactive glasses development is made. Its preparation, reactivity in physiological media, mechanism of bonding to living tissues and mechanical strength of the bone-implant interface is also reported. Next, the concept of glass-ceramic and the way of its preparation are exposed. The composition, physicochemical properties and biological behaviour of the principal types of bioactive glasses and glass-ceramic materials: Bioglass®, Ceravital®, Cerabone®, Ilmaplant® and Bioverit® are also reviewed. Finally, a short review on the bioactive-glass coatings and bioactive-composites and most common uses of bioactive-glasses and glass-ceramics are carried out too.

[ES] Desde finales de los años sesenta, se ha despertado un gran interés por el uso de los materiales biocerámicos para aplicaciones biomédicas. En un trabajo previo, los autores hicieron una revisión de los denominados materiales biocerámicos cristalinos en sentido estricto, es decir, de aquellos materiales, constituidos por compuestos inorgánicos no metálicos, cristalinos y consolidados mediante tratamientos térmicos a altas temperaturas. En el presente trabajo, los autores revisan el desarrollo de los vidrios bioactivos (biovidrios) y de las vitrocerámicas bioactivas. Si bien todos ellos son obtenidos también por tratamiento térmico a altas temperaturas, los primeros son amorfos y los segundos son obtenidos por desvitrificación de un vidrio, si bien la fase vítrea normalmente predomina sobre las fases cristalinas. Después de una introducción al concepto de material bioactivo, se expone una breve revisión histórica del desarrollo de los vidrios bioactivos. A continuación se describe su obtención, reactividad en suero fisiológico artificial, mecanismo de unión al tejido vivo y resistencia mecánica de la interfaz hueso-implante. Posteriormente, se expone el concepto de material vitrocerámico y el proceso de su obtención así como también se describen los principales tipos de vidrios y vitrocerámicos bioactivos (Bioglass®, Ceravital®, Cerabone®, Ilmaplant® and Bioverit®), sus composiciones, sus propiedades físico-químicas y sus comportamientos biológicos. Finalmente, se lleva a cabo también una corta revisión de los recubrimientos con vidrios bioactivos y de los materiales compuestos (composites) bioactivos así como de los usos más comunes de los vidrios y vitrocerámicos bioactivos.