سنتز نانوذرات هیدروکسی آپاتیت متخلخل به روش سل-ژل با استفاده از پلیمرهای آلی مختلف
الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوینفاطمه زارع دهنو 1 , راضیه حیاتی 2 , فاطمه حیدری 3
1 - گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران
2 - گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه یاسوج
3 - گروه مهندسی مواد، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران
الکلمات المفتاحية: سل-ژل, هیدروکسی آپاتیت, نانو ذرات متخلخل, ژلاتین, کیتوزان,
ملخص المقالة :
در سالهای اخیر استفاده از نانو ذرات متخلخل هیدروکسی آپاتیت بـه علـت خـواص برتـر آنهـا،
کاربرد وسیعی در رهایش دارو و مهندسی بافت استخوان پیدا کردهاند. در این مطالعه، با استفاده از پلیمرهای ژلاتین،کیتوزان مصنوعی و کیتوزان طبیعی پوست میگو،نانوذرات متخلخل هیدروکسی آپاتیتبه روش سل ژل تهیه و زیست فعالی آنها بررسی شد. شناسایی فازی و ریزساختاری با آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپهای الکترونی روبشی (SEM) و گسیل میدان (FE-SEM) انجام شد. اندازه گیری سطح ویژه و توزیع تخلخلها توسط آنالیز BET انجام گردید و دادهها بر اساس نمودارهای BJH و ایزوترمهای جذب/واجذب گزارش شد. زیست فعالی نمونههای تف جوشی شده با غوطهوری آنها در محلول شبیه‌سازی شده بدن به مدت 28 روز در دمای ◦C37 ارزیابی شد. طبق نتایج میکروسکوپ الکترونی گسیل میدان، پودرهای سنتز شده بصورت آگلومرههایی با ذرات نانومتری در محدوده nm 25-10بودند. نتایج نشان داد این نانو ذرات عمدتاً بصورت مزوحفره بوده و نمونه هیدروکسی آپاتیت سنتز شده با ژلاتین در مقایسه با نمونههای سنتز شده با استفاده از کیتوزان طبیعی و مصنوعی اندازه ذرات کوچکتر و همچنین تخلخلهای ریزتر و یکنواختتر داشت و بعد از غوطهوری نمونهها در محلولSBFبلورهای آپاتیت بیشتر و یکنواختتری نسبت به نمونههای دیگر روی سطح آن نشسته بود.
1- I. Armentano., et al., "Biodegradable polymer matrix nanocomposites for tissue engineering: A review. Polymer Degradation and Stability", Vol. 95, pp. 2126-2146, 2010.
2- Szcześ, A., L. Hołysz, and E. Chibowski, "Synthesis of hydroxyapatite for biomedical applications. Advances in Colloid and Interface Science", Vol. 249, pp. 321-330, 2017.
3- مهدیه مظفری، نرگس جوهری، محمدحسین فتحی، "داربست کامپوزیتی پلی کاپرولاکتون - هیدروکسی آپاتیت: بررسی تاثیر درصد ذرات هیدروکسی آپاتیت و مقایسه ذرات با سایز نانومتری و میکرومتری و اثر آن ها بر خواص مکانیکی و زیست تخریب پذیری داربست"، مجله مواد نوین، جلد3، شماره4، ص132، تابستان1394.
4-M. Vallet‐Regí, F. Balas, and D. Arcos, "Mesoporous Materials for Drug Delivery. Angewandte Chemie International Edition", Vol. 46(40), pp. 7548-7558, 2007.
5- Z. Namazi, et al",. Facile Synthesis and Characterization of Ibuprofen-mesoporous Hydroxyapatite Nanohybrid as a Sustained Drug Delivery System. Iranian Journal of Pharmaceutical Research", Vol. 18(3), pp. 1196-1211, 2019.
6- N. F. Mohammad, R. Othman, and F.Y. Yeoh, "Controlling the pore characteristics of mesoporous apatite materials: Hydroxyapatite and carbonate apatite. Ceramics International", Vol. 41(9, Part A), pp. 10624-10633, 2015.
7- J. Rojas-Trigos, et al., "Sol-Gel Synthesis of Calcium-Deficient Hydroxyapatite: Influence of the pH Behavior during Synthesis on theStructural, Chemical Composition and Physical Properties, in powder technology", 2018.
8- S. Safi, F. Karimzadeh, and S. Labbaf, "Mesoporous and hollow hydroxyapatite nanostructured particles as a drug delivery vehicle for the local release of ibuprofen. Materials Science and Engineering", Vol. 92, pp. 712-719, 2018.
9- C.-H. Ooi, et al., "Mesoporous hydroxyapatite derived from surfactant-templating system for p-Cresol adsorption: Physicochemical properties, formation process and adsorption performance. Powder Technology", Vol. 342, pp. 725-734, 2019.
10- J. Kamieniak, et al., "Novel synthesis of mesoporous hydroxyapatite using carbon nanorods as a hard-template. Ceramics International", Vol. 43(7), pp. 5412-5416, 2017.
11- W. P. S. L. Wijesinghe, et al., "Preparation and characterization of mesoporous hydroxyapatite with non-cytotoxicity and heavy metal adsorption capacity. New Journal of Chemistry", Vol. 42(12), pp. 10271-10278, 2018.
12- A. Huang, et al., "Synthesis and characterization of mesoporous hydroxyapatite powder by microemulsion technique. Journal of Materials Research and Technology", Vol. 8(3), pp. 3158-3166, 2019.
13- J. Anita Lett, et al., "Tailoring the morphological features of sol–gel synthesized mesoporous hydroxyapatite using fatty acids as an organic modifier. RSC Advances", Vol. 9(11), pp. 6228-6240, 2019.
14- نازنین معروف، فاطمه کریم آقالو، الهه وحید دست رنجی، حمید نظریان، هانیه نوجه دهیان، " بررسی خواص فیزیک و شیمیایی داربست کامپوزیتی کیتوسان-ژلاتین-هیدروکسی آپاتیت تهیه شده به روش خشکاندن انجمادی"، مجله دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، دوره 29 ،ویژهنامه، ص393-385، زمستان 1390.
15- F. Croisier, and C. Jérôme, "Chitosan-based biomaterials for tissue engineering. European Polymer Journal", Vol. 49(4), pp. 780-792, 2013.
16- N.-C. Cheng, et al., "Genipin-Crosslinked Cartilage-Derived Matrix as a Scaffold for Human Adipose-Derived Stem Cell Chondrogenesis. Tissue engineering. Part A", Vol. 19(3-4), pp. 484–496, 2012.
17- بازرگان لاری, ر.، "تهیه کایتوسن از پوست میگو جهت جذب یون های فلزات سنگین از محلول های آبی توسط کایتوسن و هیدرکسی آپاتیت"، پایان نامه دکترا، دانشگاه شیراز، شیراز، 1390.
18- M. Tavangar, et al., "Manufacturing and characterization of mechanical, biological and dielectric properties of hydroxyapatite-barium titanate nanocomposite scaffolds. Ceramics International", Vol. 46(7), pp. 9086-9095, 2020.
19- T. Kokubo, et al., "Solutions able to reproduce in vivo surface-structure changes in bioactive glass-ceramic A-W. J Biomed Mater Res", Vol. 24(6), pp. 721-34, 1990.
20- Reporting Physisorption Data for Gas/Solid Systems, in Handbook of Heterogeneous Catalysis. p. 1217-1230.
21- A. Ruksudjarit, et al.,"Synthesis and characterization of nanocrystalline hydroxyapatite from natural bovine bone. Current Applied Physics", Vol. 8(3), pp. 270-272, 2008.
22- T. Kokubo, and H. Takadama, "How useful is SBF in predicting in vivo bone bioactivity? Biomaterials", Vol. 27(15), pp. 2907-2915, 2006.
23- محمد رضا فروغی، مرتضی صادقی، محسن رادمهر، سعیدکرباسی، علی اصغربهنام قادر، عباس سعادت، "ارزیابی خواص فیزیکی داربست کامپوزیت نانوکریستال هیدروکسی آپاتیت / پلی هیدروکسی بوتیرات برای کاربرد در مهندسی بافت استخوان"، فصلنامه فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، سال ششم، شماره اول، ص21-17، بهار 1391.
24- F . Mohandes, and M. Salavati-Niasari, "Influence of morphology on the in vitro bioactivity of hydroxyapatite nanostructures prepared by precipitation method. New J. Chem", Vol. 38, 2014.
_||_
