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DE102011009839A1 - Producing minimum crosslinked silicic acid structures in a polymer matrix, comprises producing silicon dioxide sol in a solvent, preparing solution of a polymer in a solvent, and homogeneously mixing the solution and the sol - Google Patents

Producing minimum crosslinked silicic acid structures in a polymer matrix, comprises producing silicon dioxide sol in a solvent, preparing solution of a polymer in a solvent, and homogeneously mixing the solution and the sol Download PDF

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DE102011009839A1
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Abstract

Producing minimum crosslinked silicic acid structures in a polymer matrix, comprises (a) producing silicon dioxide sol in a solvent, where the sol particles exhibit a size of 0.5-4 nm, and adjusting the pH to 6-8; (b) preparing a solution of a polymer in a solvent, and adjusting the pH to 6-8; and (c) homogeneously mixing the solution and the sol. An independent claim is also included for a bio-material comprising a hydrogel, which is composed of silicon dioxide polyhedral structures exhibiting a size of 0.5-4 nm, and a water soluble polymer, where the polymer and silicon dioxide polyhedral structures are homogeneously distributed. ACTIVITY : Vulnerary. No biological data given. MECHANISM OF ACTION : None given.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Biomaterial, charakterisiert dadurch, das nanostrukturiertes, gering vernetztes Siliziumdioxid (SiO2) in einer Polymermatrix eingebettet ist, das in der Medizin für therapeutische Zwecke eingesetzt wird und dabei einen unmittelbaren Kontakt mit biologischem Gewebe des Körpers eingeht. Dieses Material tritt dabei in chemische, physikalische und biologische Wechselwirkungen mit den entsprechenden biologischen Systemen. Es wird dabei abgebaut und wirkt als Lieferant für die im Stoffwechsel benötigte Kieselsäure. Es kann darüber hinaus eine stützende oder abschirmende Wirkung haben und liegt als Granulat, Mikropartikel, Faser und daraus hergestelltem Gewebe oder Vliese oder als Schicht auf Implantaten oder Wundverbänden vor.The invention relates to a biomaterial, characterized in that the nanostructured, low-crosslinked silica (SiO 2 ) is embedded in a polymer matrix, which is used in medicine for therapeutic purposes and thereby enters into direct contact with biological tissue of the body. This material enters into chemical, physical and biological interactions with the corresponding biological systems. It is broken down and acts as a supplier for the silicic acid needed in the metabolism. It may also have a supporting or shielding effect and is present as granules, microparticles, fiber and fabric made therefrom or nonwovens or as a layer on implants or wound dressings.

Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung des nanostrukturierten Siliziumdioxids in einer Polymermatrix.The invention likewise provides a process for producing the nanostructured silicon dioxide in a polymer matrix.

Seit den 70iger Jahren des letzten Jahrhunderts ist bekannt, dass Silizium ein wichtiges Spurenelement für den Aufbau von Knochen und Kollagen ist. (siehe z. B. M. Carlisle; Silicon: An Essential Element for the Chick; Science 10 November 1972: Vol. 178. no. 4061, pp. 619–621 ). Die genauen biochemischen Prozesse sind nach wie vor nicht bekannt. Im Stoffwechsel kommt Silizium in erster Linie als Silizumdioxid vor. Auch ist nicht bekannt, in welcher Struktur das Siliziumdioxid am besten am Stoffwechsel teilnimmt. Siliziumdioxid kommt als kristalline Verbindung (z. B. Quarz, Cristobalit), als Glas und als amorphe Substanz vor. Im Kristall und im Glas ist das Siliziumdioxid durch eine nahezu vollständige Vernetzung der SiO4/2 Tetraeder bestimmt. Das amorphe Siliziumdioxid mit dem wesentlichen Vertreter Kieselgel hat dagegen ein Netzwerk, das nicht kontinuierlich ist und durch mehr oder weniger innere Oberfläche mit offenen Bindungen (meist SiOH) gekennzeichnet ist.Since the 1970s, it has been known that silicon is an important trace element for the development of bone and collagen. (see eg M. Carlisle; Silicon: Essential Element for the Chick; Science 10 November 1972: Vol. 178. no. 4061, pp. 619-621 ). The exact biochemical processes are still unknown. In metabolism, silicon occurs primarily as silicon dioxide. Also, it is not known in which structure the silica is most involved in the metabolism. Silicon dioxide occurs as a crystalline compound (eg quartz, cristobalite), as a glass and as an amorphous substance. In the crystal and in the glass, the silicon dioxide is determined by an almost complete crosslinking of the SiO 4/2 tetrahedra. The amorphous silica with the main representative silica gel, however, has a network that is not continuous and is characterized by more or less inner surface with open bonds (usually SiOH).

Im Bezug auf eine Degradation von Siliziumdioxid ist die Löslichkeit von Siliziumdioxid in Wasser im Bereich des physiologischen pH-Wertes interessant. Sie liegt für amorphes SiO2 bei pH 7 bei ca. 150 ppm. Im Kontakt mit lebendem Gewebe erfolgt eine schnellere Lösung als in Pufferlösung pH 7,4. Der Grund hierfür ist unbekannt (hier, The Chemistry of Silica, 1979 John Wiley & SWons ).With respect to degradation of silica, the solubility of silica in water in the range of physiological pH is interesting. It is around 150 ppm for amorphous SiO 2 at pH 7. In contact with living tissue, a faster solution than in buffer solution pH 7.4. The reason for this is unknown (here, The Chemistry of Silica, 1979 John Wiley & SWons ).

Für Wundauflagen wird im Patent US 005741509 A eine Mischung von Silikonmedium mit „fumed silica” beschrieben. „Fumed silica” besteht aus nichtporösen SiO2 Partikeln mit einer Dichte von 2.2 g/cm3 und einer Größe zwischen 5 und 50 nm (Wikipedia). Die Dichte, die identisch mit der des Kieselglases ist, zeigt ebenso wie die fehlende Porosität, dass es sich um vollständig vernetzte SiO2 Strukturen handelt.For wound dressings is in the patent US 005741509 A a mixture of silicone medium with "fumed silica" described. "Fumed silica" consists of non-porous SiO 2 particles with a density of 2.2 g / cm 3 and a size between 5 and 50 nm (Wikipedia). The density, which is identical to that of the silica glass, as well as the lack of porosity, show that these are completely crosslinked SiO 2 structures.

Im Patent US 2004/0235574 A1 wird ebenfall eine Mischung von Silikonmedium mit „fumed silica” beschrieben, wobei zusätzlich antibakteriell wirkende Substanzen hinzugegeben werden.In the patent US 2004/0235574 A1 also a mixture of silicone medium with "fumed silica" is described, in addition antibacterial substances are added.

Das Patent US 7,074,981 B2 beschreibt eine Wundauflage, in der ein Absorbens oder ein Adsorbens in Form von Kieselgel verwendet wird. Ein Absorbens oder ein Adsorbens aus Kieselgel ist nach Stand der Technik ein Xerogel, das im Allgemeinen aus Natriumwasserglaslösung hergestellt wird, wobei eine für ein Xerogel typische Vernetzung der SiO2 Strukturen erfolgt. (Unter Wikipedia „Adsorption”: Silica gel is a chemically inert, nontoxic, polar and dimensionally stable (< 400°C or 750°F) amorphous form of SiO2. It is prepared by the reaction between sodium silicate and acetic acid, which is followed by a series of after-treatment processes such as aging, pickling, etc. These alter treatment methods results in various pore size distributions.) Mit biologisch degradierbaren Fasern unter anderem aus SiO2, deren Herstellung und deren Verwendung als Verstärkungsfasern, beschäftigt sich das Patent DE 196 09 551 C1 .The patent US 7,074,981 B2 describes a wound dressing in which an absorbent or an adsorbent in the form of silica gel is used. An absorbent or an adsorbent made of silica gel according to the prior art is a xerogel, which is generally prepared from sodium waterglass solution, wherein a cross-linking of the SiO 2 structures typical of a xerogel takes place. (Under Wikipedia "Adsorption": Silica gel is a chemically inert, nontoxic, polar and dimensionally stable (<400 ° C or 750 ° F) amorphous form of SiO 2. It is prepared by the reaction between sodium silicate and acetic acid, which It deals with a series of after-treatment processes such as aging, pickling, etc. These are biologically degradable fibers, including SiO 2 , their production and their use as reinforcing fibers the patent DE 196 09 551 C1 ,

Hier wird die Herstellung eines spinnbaren Sols beschrieben. Das beschriebene Verfahren und die beschriebenen Anwendung basieren auf der Diplomarbeit von Monika Kursawe von 1995, also einer Veröffentlichung, die vor der Patentanmeldung liegt. Die Diplomarbeit basiert wiederum auf den ursprünglichen Synthesevorschriften von Sakka von 1982 ( S. Sakka, K. Kamiya; J. Non-Cryst. Solids 48, 1982 31 ). Sakka beschreibt ein Verfahren, bei dem Gelfäden gesponnen werden, aus denen dann in einem späteren Schritt Glasfasern hergestellt werden. Ausgangsmaterial ist Tetraethylorthosilikat (TEOS), wobei durch Hydrolyse und Kondensation ein spinnfähiges Sol erzeugt wird. Schon Sakka zeigt, dass durch die thixotropen Eigenschaften der Sole nur ein begrenzter Bereich in der Zusammensetzung (TEOS, H2O, Lösungsmittel (im Allgemeinen Ethanol) und Katalysator) zu spinnbaren Solen führt. Insbesondere das Molverhältnis von Wasser zu TEOS muss um pH 2 liegen.Here the production of a spinnable sol is described. The method described and the application described are based on the diploma thesis of Monika Kursawe from 1995, ie a publication that lies before the patent application. The diploma thesis is again based on the original synthesis rules of Sakka from 1982 ( S. Sakka, K. Kamiya; J. Non-Cryst. Solids 48, 1982 31 ). Sakka describes a process by which gel filaments are spun, from which glass fibers are then produced in a later step. The starting material is tetraethylorthosilicate (TEOS), whereby a spinnable sol is produced by hydrolysis and condensation. Sakka already shows that the thixotropic properties of the sols mean that only a limited range in the composition (TEOS, H 2 O, solvent (generally ethanol) and catalyst) leads to spinnable sols. In particular, the molar ratio of water to TEOS must be around pH 2.

In der Dissertation „Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung degradierbarer Kieselgelfasern für die Medizintechnik” (Monika Kursawe 1999) , einer Weiterentwicklung der Diplomarbeit von 1995 von Kursawe, steht, dass der wichtigste Unterschied zwischen dem in ihrer Diplomarbeit beschriebenen und dem Verfahren von Sakka der ist, dass nach der Kondensation eine Solreifung eingeführt wurde und das als Katalysator Salpetersäure anstatt Salzsäure verwendet wurde.In the dissertation "Development of a process for the production of degradable silica fibers for medical technology" (Monika Kursawe 1999) A further development of Kursawe's diploma thesis in 1995, the main difference between the one described in their diploma thesis and that of Sakka is that after the condensation, a solubilization was introduced and the catalyst used was nitric acid instead of hydrochloric acid.

In der Dissertation wird dann das Verfahren so optimiert, dass die Herstellung hochwertiger Kieselgelfasern in größeren Mengen erfolgen kann. Der Prozess basiert auf der leicht modifizierten, in der Diplomarbeit beschriebenen Synthesevorschrift von Sakka. In the dissertation, the process is then optimized so that the production of high-quality silica gel fibers can be done in larger quantities. The process is based on the slightly modified syntax of Sakka described in the thesis.

Das Patent DE 37 80 954 T2 beschreibt ein Verfahren von Siliziumdioxid-Glasfasern, wobei auch hier das Grundverfahren von Sakka modifiziert wurde.The patent DE 37 80 954 T2 describes a method of silica glass fibers, wherein also the basic method of Sakka has been modified.

Das Patent DE 10 2007 061 873 A1 beschreibt die Herstellung eines Kieselsolmaterials und die Verwendung als biologisch resorbierbares Material. Als Stand der Technik wird das Patent DE 19609551 C1 herangezogen. Als Abgrenzung zu diesem Patent wird aufgeführt, dass hier die Fasern nach dem Spinnen keine optimalen Ergebnisse bei Zytotoxizitätstests erreichen, wobei die Ursachen hierfür vielfältig sein können und nicht mit dem wesentlichen Verfahrensschritten zusammenhängen.The patent DE 10 2007 061 873 A1 describes the preparation of a silica sol material and its use as a bioabsorbable material. As prior art, the patent DE 19609551 C1 used. As a distinction from this patent, it is stated that here the fibers do not achieve optimal results in cytotoxicity tests after spinning, the causes of which can be diverse and are not related to the essential process steps.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Struktur von Kieselsäurekondensationsprodukten so zu optimieren, dass eine gesteuerte Degradation bei in vivo Anwendung erfolgt und dass diese Kieselsäurekondensationsprodukte in bestimmten Applikationsformen wie Granulat, Mikroteilchen, Fasern oder als Schichten auf Implantaten oder Wundauflagen vorliegen. Hierzu sind Herstellungsverfahren bereitzustellen.The object of the present invention is to optimize the structure of silicic acid condensation products in such a way that controlled degradation occurs in vivo and that these silicic acid condensation products are present in certain application forms such as granules, microparticles, fibers or as layers on implants or wound dressings. For this purpose, manufacturing processes have to be provided.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kondensation der Kieselsäure in wässriger bzw. in alkoholischer Lösung so gesteuert wird, dass definierte Polyederstrukturen entstehen und dass diese Polyederstrukturen bei den folgenden Verfahrensschritten wie z. B. dem Entfernen des Lösungsmittels erhalten bleiben. Ziel ist gering vernetzte Kieselsäurestrukturen zu erzeugen, die dadurch gekennzeichnet sind, das sie nicht in einem kontinuierlichen Netzwerk, wie es das Kieselglasnetzwerk ist, eingebaut sind. Der geringste Vernetzungsgrad stellt dabei ein Polyeder aus SiO2 Tetraedern dar, wobei Fünfer-, Sechs- bzw Siebenerringe eine räumliche Struktur von ca 0.5 nm Durchmesser bilden.According to the invention, this object is achieved in that the condensation of the silica in aqueous or in alcoholic solution is controlled so that defined polyhedral structures formed and that these polyhedral structures in the following process steps such. B. the removal of the solvent. The aim is to produce low crosslinked silicic acid structures which are characterized by the fact that they are not incorporated in a continuous network such as the silica glass network. The lowest degree of cross-linking is a polyhedron made of SiO 2 tetrahedra, whereby five-, six- or seven-ring form a spatial structure of about 0.5 nm in diameter.

Ausgehend von Natriumwasserglaslösung können derartige Strukturen erzeugt werden. Hierbei werden die Natriumionen bevorzugt mit einem Ionenaustauscher aus der Lösung entfernt. Die verbleibende Kieselsäure liegt hier dann schon als Kondensationsprodukt vor. Es handelt sich um Polyederstrukturen von ca. 0.5 nm Größe, wiederum Primärteilchen genannt, die dann in Anhängigkeit vom pH-Wert durch Aggregation fraktale Cluster bilden, die wiederum zur Gelbildung führen.Starting from sodium water glass solution, such structures can be produced. In this case, the sodium ions are preferably removed from the solution with an ion exchanger. The remaining silica is then already present as a condensation product. These are polyhedron structures of about 0.5 nm in size, again called primary particles, which then, depending on the pH, aggregate into fractal clusters, which in turn lead to gelation.

Die Aggregationscluster (Feststoffgerüst, Metalloxid) des Alkogels (Lösungsmittel, Alkohol) bzw. des Hydrogels (Lösungsmittel, Wasser) werden beim Trocknen aufgrund der wirkenden Kapillarkräfte und der ablaufenden Kondensation der inneren Oberfläche (2Sisurface-OH → Sibulk-O-Mbulk + H2O) zerstört. Es entsteht ein Xerogel, deren innere Oberfläche z. B. in dem Fall SiO2 im Bereich von 25–700 m2/g und deren Dichte im Bereich über 1.0 g/cm3 liegt. Die definierten Polyederstrukturen in den Primärteilchen vernetzen sich beim Trocknen. Es entsteht ein kontinuierliches Netzwerk mit der oben beschriebenen hohen inneren Oberfläche. Die Vernetzung des Siliziumdioxides wird erhöht.The aggregation clusters (solid skeleton, metal oxide) of the alkogel (solvent, alcohol) or of the hydrogel (solvent, water) are dried during drying due to the acting capillary forces and the ongoing condensation of the inner surface (2Si surface -OH → Si bulk -OM bulk + H 2 O) destroyed. The result is a xerogel whose inner surface z. B. in the case of SiO 2 in the range of 25-700 m 2 / g and their density is in the range above 1.0 g / cm 3 . The defined polyhedron structures in the primary particles crosslink during drying. The result is a continuous network with the high inner surface described above. The crosslinking of the silicon dioxide is increased.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, definierte Vernetzungen der Kieselsäure herzustellen und daraus Produkte wie Schwämme, Fasern oder Schichten herzustellen.The object of the present invention is to produce defined crosslinking of the silica and to produce therefrom products such as sponges, fibers or layers.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine weitere Kondensation im Sol verhindert wird, wenn bestimmte Vernetzungen der Kieselsäure erreicht werden. Das geschieht dadurch, dass eine wässrige Lösung eines löslichen Polymers, bevorzugt Polyvinylpyrrolidon (PVP), hinzu gegeben wird und der pH-Wert von ca. 7 eingestellt wird.According to the invention, this object is achieved in that further condensation in the sol is prevented when certain crosslinking of the silica is achieved. This is done by adding an aqueous solution of a soluble polymer, preferably polyvinylpyrrolidone (PVP), and adjusting the pH to about 7.

Überraschender Weise kommt es zu keiner Ausfällung der Kieselsäure. Es entsteht ein Gel, in dem die SiO2 Kondensationsprodukte und die PVP Moleküle homogen verteilt sind.Surprisingly, there is no precipitation of the silica. The result is a gel in which the SiO 2 condensation products and the PVP molecules are homogeneously distributed.

Dieses Gel findet Anwendung in Salben oder Crem für die Wundbehandlung, für die Behandlung von Narben oder für kosmetische Anwendungen.This gel is used in ointments or cream for wound treatment, for the treatment of scars or for cosmetic applications.

Beim Trocknen, bevorzugt beim Gefriertrocknen der Mischung, bleiben Polymer und Kieselsäurepolyeder homogen verteilt. Bei der Nutzung als Wundauflage geht das Polymer wiederum in Lösung und setzt so die Kieselsäurepolyeder frei.During drying, preferably during freeze-drying of the mixture, polymer and silicic acid polyhedra remain homogeneously distributed. When used as a wound dressing, the polymer in turn goes into solution and thus releases the silicic acid polyhedra.

Aus dem Polymer/SiO2/Lösungsmittelgemisch können auch. spinnfähige Lösung hergestellt werden. Hierzu wird bevorzugt das Verhältnis von PVP, SiO2 und Wasser so gewählt, dass nach dem Mischen die Viskosität im Bereich von 1 Pas liegt und die Lösung sofort durch Düsen gedrückt wird.From the polymer / SiO 2 / solvent mixture can also. spinnable solution can be prepared. For this purpose, the ratio of PVP, SiO 2 and water is preferably chosen so that after mixing the viscosity is in the range of 1 Pas and the solution is immediately pressed through nozzles.

In einem Spinnturm trocknen die Fäden im temperierten Gasstrom.In a spinning tower, the threads dry in the tempered gas stream.

Beispiel 1example 1

Mit einem Kationenaustauscher (LEWATIT®) werden aus Natriumwasserglaslösung mit einem SiO2 Anteil von 7% die Natriumionen entfernt. Es entsteht ein Sol mit einem pH Wert von ca. 2,4. Nach der Bestimmung der Feststoffkonzentration, wird soviel Wasser hinzugefügt, dass ein Sol mit 6% SiO2 Anteil entsteht. 200 g von diesem Sol werden mit 200 g einer zwölfprozentigen PVP Lösung homogen vermischt. Hierzu wird die Ultraschallhomogenisierung genutzt. Anschließend wird der pH Wert mit NaOH Lösung auf 7,4 eingestellt. Es findet eine Gelbildung statt.With a cation exchanger (LEWATIT ®) 2 7% of the sodium ions are removed from sodium water glass solution with an SiO. The result is a sol with a pH of about 2.4. After determining the solids concentration, is Add enough water to make a sol with 6% SiO 2 content. 200 g of this sol are mixed homogeneously with 200 g of a twelve percent PVP solution. Ultrasonic homogenization is used for this purpose. Then the pH is adjusted to 7.4 with NaOH solution. There is a gelation.

Das Gel wird in Formen von 100 mm × 100 mm × 3 mm gegeben und gefriergetrocknet.The gel is placed in 100 mm x 100 mm x 3 mm molds and freeze-dried.

Beispiel 2Example 2

Ein SiO2 Sol und eine PVP Lösung werden wie in Beispiel 1 hergestellt und homogen vermischt. Es wird der pH Wert von 7,4 mit NaOH Lösung eingestellt. Es findet eine Gelbildung statt. 100 ml einer Packung des Granulates des Knochenersatzmaterials NanoBone® S39 (anderen handelsüblichen Knochenersatzmaterialien können ebenfalls gewählt werden) werden mit 80 ml des Gels vorsichtig durchmischt, Die entstandene Putty dient zum Füllen von Knochendefekten.An SiO 2 sol and a PVP solution are prepared as in Example 1 and mixed homogeneously. Adjust the pH to 7.4 with NaOH solution. There is a gelation. 100 ml of a package of granules of the bone substitute material NanoBone ® S39 (other commercially available bone substitute materials can also be chosen) are gently mixed with 80 ml of the gel, The resulting putty is used to fill bone defects.

Kurze Beschreibung der Abbildungen:Brief description of the figures:

: Rasterelektronenmikroskopische Abbildung bei verschiedenen Vergrößerungen des im Beispiel 1 hergestellten Schwamms aus Polyvinylpyrrolidon und SiO2 Nanoteilchen. Scanning electron micrograph at different magnifications of the sponge made of polyvinylpyrrolidone and SiO 2 nanoparticles prepared in Example 1.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • US 2004/0235574 A1 [0006] US 2004/0235574 A1 [0006]
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

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  • „Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung degradierbarer Kieselgelfasern für die Medizintechnik” (Monika Kursawe 1999) [0009] "Development of a process for the production of degradable silica fibers for medical technology" (Monika Kursawe 1999) [0009]

Claims (17)

Ein Verfahren gering vernetzte Kieselsäurestrukturen in einer Polymermatrix zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet: a) dass ein SiO2 Sol in einem Lösungsmittel erzeugt wird, wobei die Solteilchen bevorzugt eine Größe von 0.5 nm bis 4 nm haben, und der pH-Wert bevorzugt im Bereich von 6 bis 8 eingestellt wird. b) dass eine Lösung eines Polymers in einem Lösungsmittel hergestellt wird, wobei bevorzugt ein pH-Wert im Bereich von 6 bis 8 eingestellt wird c) dass die Lösung und das Sol homogen vermischt werdenA method of producing low crosslinked silicic acid structures in a polymer matrix, characterized in that a) that a SiO 2 sol is generated in a solvent, the sol particles preferably having a size of 0.5 nm to 4 nm, and the pH preferably in the range of 6 to 8 is set. b) that a solution of a polymer is prepared in a solvent, wherein preferably a pH in the range of 6 to 8 is set c) that the solution and the sol are homogeneously mixed Ein Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Wasser oder Alkohol oder ein Gemisch aus Wasser und Alkohol ist.A method according to claim 1, characterized in that the solvent is water or alcohol or a mixture of water and alcohol. Ein Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass SiO2 und Polymer im Massenverhältnis 0.5\99.5 (SiO2\Polymer) bis 50/50 vorliegen.A method according to claim 1 and 2, characterized in that SiO 2 and polymer in the mass ratio of 0.5 \ 99.5 (SiO 2 \ Polymer) present to 50/50. Ein Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer Polyvinylpyrrolidon ist.A method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the polymer is polyvinylpyrrolidone. Ein Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch getrocknet wird.A method according to claim 1 to 4, characterized in that the mixture is dried. Ein Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch in eine Form gegossen wird und gefriergetrocknet wird.A method according to claim 1 to 5, characterized in that the mixture is poured into a mold and freeze-dried. Ein Verfahren nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass soviel Lösungsmittel aus dem Gemisch entfernt wird, das die Viskosität bevorzugt im Bereich von 0.5 Pas bis 1 Pas liegt und Fäden gesponnen werden, die im temperierten Gasstrom getrocknet werden.A method according to claim 1 to 6, characterized in that as much solvent is removed from the mixture, the viscosity is preferably in the range of 0.5 Pas to 1 Pas and yarns are spun, which are dried in the tempered gas stream. Ein Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass aus den Fäden ein Vlies oder ein Gewebe hergestellt wird.A method according to claim 1 to 7, characterized in that a fleece or a fabric is produced from the threads. Ein Verfahren nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzungsgrad des PVP nach bekannten Methoden, bevorzugt durch Gammabestrahlung, erhöht wird.A method according to claim 1 to 8, characterized in that the degree of crosslinking of the PVP is increased by known methods, preferably by gamma irradiation. Biomaterial dadurch gekennzeichnet, dass es ein Hydrogel aufgebaut aus SiO2 Polyederstrukturen, die eine Größe von 0.5 nm bis 4 nm aufweisen, und einem wasserlöslichen Polymer ist, wobei Polymer und SiO2 Polyederstrukturen homogen verteilt sind.Biomaterial characterized in that it is a hydrogel composed of SiO 2 polyhedral structures having a size of 0.5 nm to 4 nm, and a water-soluble polymer, wherein polymer and SiO 2 polyhedral structures are homogeneously distributed. Biomaterial dadurch gekennzeichnet, dass es aus SiO2 Polyederstrukturen aufgebaut ist, die eine Größe von 0.5 nm bis 4 nm aufweisen, und die in einer Polymermatrix homogen verteilt sind.Biomaterial characterized in that it is composed of SiO 2 polyhedral structures having a size of 0.5 nm to 4 nm, and which are homogeneously distributed in a polymer matrix. Biomaterial nach Anspruch 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass SiO2 und Polymer im Massenverhältnis 0.5\99.5 (SiO2\Polymer) bis 50/50 vorliegen.Biomaterial according to claim 10 or 11, characterized in that SiO 2 and polymer in a mass ratio of 0.5 \ 99.5 (SiO 2 \ polymer) present to 50/50. Biomaterial nach Anspruch 10 oder 11 und 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer Polyvinylpyrrolidon ist.Biomaterial according to claim 10 or 11 and 12, characterized in that the polymer is polyvinylpyrrolidone. Biomaterial nach Anspruch 11, 12 und 13 dadurch gekennzeichnet, dass es als Fäden, die bevorzugt ein Vlies oder Gewebe bilden, als Folie oder als Schwamm vorliegt.Biomaterial according to claim 11, 12 and 13, characterized in that it is present as threads, which preferably form a fleece or fabric, as a film or as a sponge. Biomaterial nach Anspruch 10, 12 und 13 dadurch gekennzeichnet, dass es zusammen mit als Knochenersatzmaterial genutzten Granulaten eine Masse zum Füllen von Knochendefekten (Putty) bildet.Biomaterial according to claim 10, 12 and 13, characterized in that it forms a mass for filling bone defects (putty) together with granules used as a bone substitute material. Verwendung des Biomaterials nach Anspruch 11,12 und 13 für Medizinprodukte, die eine stützende oder abschirmende Funktion haben und gleichzeitig durch die Degradation als Lieferant für das die Geweberegeneration unterstützende Siliziumdioxid dienen.Use of the biomaterial according to claims 11, 12 and 13 for medical devices which have a supporting or shielding function and at the same time serve as a supplier for the tissue regeneration assisting silica by the degradation. Verwendung des Biomaterials nach Anspruch 10,12 und 13 Salbe oder Crem für die Behandlung von wunden, narben oder für kosmetische Anwendungen.Use of the biomaterial according to claim 10, 12 and 13 ointment or cream for the treatment of wounds, scars or for cosmetic applications.
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