تهیه و شناسایی نانوکامپوزیت حاوی هیدروکسی آپاتیت به روش تقلید زیستی برای کاربرد در مهندسی بافت استخوان

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دکترای شیمی معدنی، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار شیمی معدنی، دانشکده شیمی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران

3 استاد شیمی معدنی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

4 دانشیار شیمی معدنی، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

5 استادیار شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر پژوهشگران از مواد زیستی برای ساخت کامپوزیت‌ها در راستای بهبود مهندسی بافت و ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده استفاده کرده‌اند. در این پژوهش، سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت ژلاتین - نانولوله کربن - هیدروکسی آپاتیت با روش سنتز در جا، صورت گرفت و اثر تغییر غلظت زیست پلیمر بررسی شد. نانوکامپوزیت‌ها با استفاده از روش‌های طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR)، پراکنش انرژی پرتو X (EDAX)، پراش پرتو X (XRD) و میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) شناسایی شدند. هم‌چنین، بررسی زیست فعالی آن‌ها در محیط آزمایشگاه به‌وسیله غوطه‌وری در مایع شبیه‌سازی‌شده بدن (SBF) صورت گرفت. بر اساس نتیجه‌های به‌دست ‌آمده تشکیل و توزیع ذرات نانو هیدروکسی آپاتیت به‌عنوان فاز معدنی در بستر زیست پلیمر تأیید شد. بررسی زیست فعالی نیز نشان داد که ژلاتین بستر مناسبی برای رشد و هسته‌زایی نانوبلورهای هیدروکسی آپاتیت است و افزایش غلظت ژلاتین تأثیر مطلوبی بر ریخت و توزیع نانوذرات داشتند.

کلیدواژه‌ها


[1] Wang, X.; Nyman, J.S.; Dong, X.; Leng, H.; Reyes, M.; “Fundamental Biomechanics in BoneTissue Engineering”, Morgan & Claypool, USA, 2010.
[2] Zhou, H.; Lee, J.; Acta Biomaterialia, 7, 2769-2781, 2011.
[3] Chen, L.; Jingxiao, H.; Jiabing, R.; Xinyu, S.; Hua, T.; J. plymer composites, 37, 81-90, 2016.
[4] Anderson, J.M.; Patterson, J.L.; Vines, J.B.; Javed, A.; Gilbert, S.R.; Jun, H.W.; ACS Nano, 5, 9463-9479, 2011.
[5] Sundaram, J.; Durance, T.D.; Wang, R.; J. Acta Biomaterialia, 4, 932–942, 2008.
[6] Aydin, E.; Planell, J.A.; Hasirci, V.; J. Mater. Sci: Mater. Med, 22, 2413-2427, 2011.
[7] Yousefi, A.M.; James, P. F.; Akbarzadeh, R.; Subramanian, A.; Flavin, C.; Oudadesse, H.; J. Stem. Cells Internationa, 2016, 1-13, 2016.
[8] Biswas, A.; Bayer, I.S.; Zhao, H.; Wang, T.; Watanabe, F.; Biris, A.S.; J. Biomacromolecules, 11, 2545-2549, 2010.
[9] BQ, L.; QL, H.; XZ, Q.; ZP, F.; JC, S.; J. Acta. Polym. Sin, 6, 828–833, 2002.
[10] Katti, K.; and Gujjula, P.; “Control of mechanical responses in in-situ polymer/hydroxyapatite composite for bone replacement”, Proceedings of the 15th ASCE Engineering Mechanism Conference, Columbia University, New York, 2002.
[11] Sadjadi, M.S.; Meskinfam, M.; Sadeghi, B.; Jazdarreh, H.; Zare, K.; J. Materials Chemistry and Physics, 124, 217–222, 2010.
[12] Mollazadeh, S.; Javadpour, J.; Khavandi, A. J.; J. Ceramics International, 33, 1579-1583, 2007.
[13] Rezaei, A.; Mohammadi, M.R.; J. Mater Sci & Eng C, 33, 390-396, 2013.
[14] Venkatesan, J.; Kim, S.K.; J. Mar. Drugs, 8, 2252-2266, 2010.
[15] Liu, L.; Zhang, L.; Ren, B.; Wang, F.; Zhang Q.; J. Artif Cells Blood Substit Immobil Biotechnol, 31, 435-438, 2003.
[16] Aroguz, A.Z.; Baysal, K.; Adiguzel, Z.; Baysal, B.M.; J. Appl Biochem. Biotechnol, 173, 433- 448, 2014.
[17] Patel, Z.S.; Yamamoto, M.; Ueda, H.; Tabata, Y; Mikos, A.G.; J. Acta Biomater, 4, 1126 -1138, 2008.
[18] W. Xia, W. Liu, L. Cui, Y. Liu, W. Zhong, D. Liu, J.Wu, K. Chua, Y. Cao.; J. Biomed Mater Res B Appl Bio Mater, 71, 373–380, 2004.
[19] Salam, M.A.; Makki, MS. I; Abdelaal, MY A.; J. Alloys & Compounds 509, 2582- 2587, 2011.
[20] Chen, L.; Jingxiao, H.; Xinyu, S.; Hua, T.; J. Mater Sci: Mater Med 24:1843–1851, 2013.
[21] Vardharajula, S.; Ali, S.Z.; Tiwari, P.M.; Eroclu, E.; Vig, K.; Dennis, V.A.; Singh, S.R.; J. Nanomedicine 7, 5361-5374, 2012.
[22] Kokubo, T.; Kushitani, H.; Sakka, S.; Kitsugi, T.; Yamamuro, T.; J. Biomed Mater Res, 24, 721-734, 1990.
[23] Brown, B.W.; Brown, P.W.; Constantz, B.; Hydroxyapatite and Related Materials, CRC Press, 1994.