Biyocam sentezi
Sol–jel işlemi

Sol-jel prosesi, silikat sistemleri ve diğer oksitlerin sentezi için uzun bir kullanım geçmişine sahiptir ve örneğin ince filmlerin, kaplamaların, nanopartiküllerin ve fiberlerin imalatı için yüksek teknolojik önemi olan geniş çapta yayılmış bir araştırma alanı haline gelmiştir. Camların geleneksel eritilerek işlenmesine bir alternatif olan düşük sıcaklıklarda sol-jel işleme teknolojisi, tipik olarak metal-organik ve metal tuzu öncülerinden oluşan bir çözeltinin (sol) sentezini ve ardından kimyasal reaksiyon veya agregasyon yoluyla bir jel oluşumunu içermektedir ve son olarak kurutma, organik uzaklaştırma ve bazen kristalizasyon ve soğutma işlemi için ısıl işlemle sonlanmaktadır. Öncü olarak metal alkoksitleri kullanan düşük sıcaklıklarda sol-jel tekniği ile spesifik silikat biyoaktif camların sentezi, 1991 yılında Li ve diğerleri tarafından gösterilmiştir.
Biyoaktif camların sentezi için kullanılan tipik öncüler tetraetil ortosilikat, kalsiyum nitrat ve trietilfosfattır. Hidroliz ve poli-yoğunlaşma reaksiyonlarından sonra, camı oluşturmak için daha sonra 600-700 °C' de kalsine edilen bir jel oluşmaktadır. Hazırlama yöntemine bağlı olarak, sol-jel türevli ürünler, örn. ince filmler veya parçacıklar, yüksek bir spesifik yüzey alanı sergileyen oldukça gözeneklidir. Sol-jel prosesi ile biyoaktif silikat cam nanopartiküllerin üretilmesine ilişkin son çalışmalar Hong ve diğerleri tarafından yürütülmüştür.
Araştırmalarında, nano ölçekli biyoaktif cam partikülleri iki adımın birleştirilmesiyle elde edilmiştir; sol-jel yolu ve birlikte çöktürme yöntemidir, burada öncüllerin karışımı asidik ortamda hidrolize edilmiştir ve ayrıca alkali durumda yoğunlaştırılmıştır. Ardından dondurarak kurutma işlemine tabi tutulmuştur.
Biyoaktif cam nanoparçacıkların morfolojisi ve boyutu, üretim koşulları ve reaktiflerin besleme oranı değiştirilerek uyarlanmaktadır. Camın işlevselliğini ve biyoaktivitesini geliştirmek için çinko, magnezyum, zirkonyum, titanyum, bor ve gümüş gibi biyoaktif camlara farklı iyonlar eklenmektedir. Ancak, bu iyonların eklenmesiyle nano boyutta biyoaktif camların sentezlenmesi genellikle zordur. Daha yakın zamanlarda, Delben ve ark. gümüş katkılı sol-jel türevi biyoaktif cam geliştirdiler ve artan gümüş konsantrasyonu ile Si-O-Si bağ sayısının arttığını ve bunun yapısal yoğunlaşma ile sonuçlandığı bildirilmiştir. Biyoaktif camdaki gümüş içeriğinin artmasıyla kuvars ve metalik gümüş kristalleşmesinin arttığı, hidroksiapatit kristalleşmesinin ise azaldığı gözlenmiştir.
İnorganik materyalleri sentezlemek için sol-jel tekniğinin çok yönlülüğü hakkında geniş bir fikir birliği vardır ve çeşitli biyoaktif camların üretimi için uygun olduğu gösterilmiştir. Ancak yöntem, üretilebilecek bileşimler açısından da sınırlıdır. Ayrıca, kalan su veya kalıntı çözücü içeriği, üretilen nanoparçacıkların veya nanoliflerin amaçlanan biyomedikal uygulamaları için yöntemin komplikasyonlarına neden olabilmektedir. Organik kalıntıları ortadan kaldırmak için genellikle yüksek sıcaklıkta kalsinasyon adımı gerekmektedir. Ek olarak, sol-jel işleme nispeten zaman alıcıdır ve sürekli bir işlem olmadığı için partiden partiye farklılıklar olabilmektedir.