کلسیم فسفات‌های دوفازی هیدروکسی آپاتیت/ اکتاکلسیم فسفات برای کاربردهای مهندسی بافت سخت

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 آزمایشگاه بیوسرامیک و ایمپلنت، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 آزمایشگاه زیست‌مواد، آزمایشگاه بیوسرامیک و ایمپلنت، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 آزمایشگاه زیست‌مواد، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

کلسیم فسفات‌های دوفازی هیدروکسی‌آپاتیت/ اکتاکلسیم فسفات (HA/OCP) با ریخت مخلوط ویسکر/ اسفرولیت با روش رسوب‌نشانی- آب‌کافت در محیط اسیدی شامل یون‌های کلسیم و فسفات به کمک عامل بالابرنده pH، کربونیل دی-آمید، سنتز و شناسایی شد. فرایند سنتز در شرایط بازروانی در دمای C° 90 به مدت 80 و 100 ساعت انجام شد. ساختار بلوری نمونه تهیه شده با پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) و ریخت‌شناسی آن به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. نتیجه‌ها نشان داد در نسبت مولی Ca/P محلول برابر با 67/1، حضور کربونیل دی‌آمید ابتدا باعث تشکیل اسفرولیت‌ها و سپس ویسکرها شده به طوری که با افزایش غلظت کربونیل دی‌آمید، اندازه اسفرولیت‌ها کاهش و طول ویسکرها افزایش می‌یابد. اثر غلظت کربونیل دی‌آمید بر طول و عرض ویسکرها از اثر غلظت کلسیم و نسبت مولی Ca/P مؤثرتر است. افزایش زمان واکنش و عرض ویسکرها، تغییر در ریخت اسفرولیت‌ها از حالت گل‌ مانند به کروی شکل را به همراه دارد. در این مطالعه داربست‌های کامپوزیتی پایه کیتوسانی با نسبت‌های متفاوت کیتوسان به کلسیم فسفات‌ تهیه شد. نتیجه‌ها نشان داد با استفاده از فاز کلسیم فسفاتی تهیه شده در این مطالعه امکان تهیه داربست‌های کامپوزیتی دارای ریزساختاری یکنواخت با درصد تخلخل 65 تا 80% با گستره اندازه تخلخل50 تا μm 400 (متوسط μm 200)، مناسب برای کاربردهای مهندسی بافت سخت وجود دارد، به طوری که با افزایش جزء کلسیم فسفاتی کامپوزیت‌ها، از درصد تخلخل تا اندازه‌ای کاسته شده و چگالی افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


[1]    Dorozhkin, S.V.; Acta biomaterialia, 8(3), 963-977, 2012.
[2]    Mohammadi, Z.; Mesgar, A.S.; Allahbakgshi, A.; 15th Iranian Inorganic Chemistry Conference, 2013.
[3]    Ito, N.; Kamitakahara, M.; Yoshimura, M.; Ioku, K.; Materials Science and Engineering: C.; 40, 121-126, 2014.
[4]    Suzuki, O.; Acta biomaterialia, 6 (9), 3379-3387, 2010.
[5]    Murakami, Y.; Honda, Y.; Anada, T.; Shimauchi, H.; Suzuki, O.; Acta biomaterialia, 6 (4), 1542-1548, 2010.
[6]    Converse G.L.; Conrad T.L.; Roeder, R.K.; Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 2 (6), 627-635, 2009.
[7]    Shen, Y.; Liu, J.; Lin, K.; Zhang, W.; Materials Letters, 70, 76-79, 2012.
[8]    Wu, H.; Pang, D.; Ma, C.; Li Q.; Xiong, C.; Journal of Macromolecular Science, Part B.; 51 (6), 1242-1255, 2012.
[9]    Zhang, H.; Wang, Y.; Yan, Y.; Li, S.; Ceramics International, 29 (4), 413-418, 2003.
[10]    Mostafa, N.Y.; Materials chemistry and physics, 94 (2), 333-341, 2005.
[11]    Zhang, H.; Darvell, B.W.; Acta biomaterialia, 6 (8), 3216-3222, 2010.
[12]    Jalota, S.; Tas, A.C.; Bhaduri S.B.; Journal of materials research, 19 (06), 1876-1881; 2004.
[13]    Jalota S.; Bhaduri S.B.; Tas A.C.; Journal of Biomedical Materials Research Part A, 78(3), 481-490, 2006.
[14]    Fellah, B.H.; Josselin-Chappard, N.; Weiss, D.P.; Layrolle, P.; Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 18 (2), 287-294, 2007.
[15]    Fellah, B.H.; Delorme, B.; Sohier, J.; Magne, D.; Hardouin, P.; Layrolle, P.; Journal of Biomedical Materials Research Part A, 93 (4), 1588-1595, 2010.
[16]    Chai, Y.C.; Carlier, A.; Bolander, J.; Roberts, S.J.; Geris, L.; Schrooten, J.; Oosterwyck H.V.; Luyten, F.P.;  Acta biomaterialia, 8 (11), 3876-3887, 2012.
[17]    Berzina-Cimdina, L.; Borodajenko, N.; Research of calcium phosphates using Fourier transform infrared spectroscopy, Infrared Spectroscopy Materials Science, Engineering and Technology, Edited by Theophile Theophanides, 123-149, 2012.
[18]    Temizel, N.; Girisken, G.; Tas, A.C.; Materials Science and Engineering: C., 31 (5), 1136-1143, 2011.
[19]    Lam, W.M.; Pan, H.B.; Li, Z.Y.; Yang, C.; Chan, W.K.; Wong, C.T.; Luk, K.D.K.; Lu, W.W.; Ceramics International, 36 (2), 683-688, 2010.
[20]    Neira, I.S.; Guitián, F.; Taniguchi, T.; Watanabe, T.; Yoshimura, M.; Journal of Materials Science, 43 (7), 2171-2178, 2008.
[21]    Hao, L.; Yang, H.; Zhao, N.; Du, C.; Wang, Y.; Powder Technology, 253, 172-177, 2014.
[22]    Zhang, H.; Darvell, B.W.; Journal of the European Ceramic Society, 30 (10), 2041-2048, 2010.
[23]    Zhang, H.; Darvell, B.W.; Acta biomaterialia, 7 (7), 2960-2968, 2011.
[24]    Zhang, H.; Darvell, B.W.; Acta biomaterialia, 6 (8), 3216-3222, 2010.
[25]    Nouri-Felekori, M.; Mesgar, A.S.;  Mohammadi, Z.; Ceramics International, 41 (4), 6013-6019, 2015.
[26]    محمدی، زهرا؛ شیخ مهدی مسگر، عبدالرضا؛ بیوسرامیک‌های واکنش‌ناپذیر، انتشارات دانشگاه تهران؛ تألیف، چاپ دوم، 41، 1393.