X-ray Absorption Fine Structure Studies of Calcium Silicate Hydrate Biomaterials in Drug Delivery
Notice bibliographique
Résumé
Calcium silicate hydrate (CSH), a new type of bioceramics, has gained significant attention in hard tissue restoration because of their impressive role in the stimulation of osteoblast proliferation and differentiation in vitro. The further development of mesoporous bioceramics opens up new opportunities for drug delivery in hard tissue therapies. In this thesis, interaction mechanisms of drug molecules with CSH of different morphologies and CSH/polymer composites, imaging of drug distributions in CSH carriers in nanoscale, and the biomineralization mechanisms of CSH in vitro during drug release are extensively investigated using X-ray absorption near edge structure (XANES) and scanning transmission X-ray microscopy (STXM).\nThe interactions between different drug molecules and CSH with different morphologies are investigated using XANES. It is found that the morphology and the presence of hydrates of drug carriers influence the drug loading capacities (DLCs). CSH provides active linkage sites (Ca-OH and Si-OH groups) for the acidic functional groups of drug molecules via electrostatic interactions. Besides, it is also found that the stoichiometric ratio of Ca2+ ions of CSH carriers to the functional groups of drug molecules will significantly influence the DLCs.The mapping of an individual CSH microsphere, which was synthesized by a sonochemical method, before and after the loading of ibuprofen (IBU) is recorded by STXM. This STXM-XANES study illustrates the integrity and the homogenously distribution of drug molecules in these drug carriers.\nThe biomineralization of the drug carrier, CSH microspheres upon IBU release, are monitored with XANES and STXM. The biomineralization mechanisms for CSH microspheres loaded with IBU in the SBF solution, which were still controversial before, emerge via STXM mapping, spectral comparisons and fitting analysis.\nFinally, CSH/polymer composites were synthesized using a controlled precipitation reaction between calcium salt and silicate salt, followed by the addition of various polymer solutions iv at room temperature. The interactions between different polymers and CSH, the interactions between drug molecule IBU and these polymer composites have been extensively studied by XANES. We find that the polymers alter the structure of CSH to various degrees, and that this behaviour further influences the DLCs and drug release kinetics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».