مشخصه‌یابی و بررسی زیست‌سازگاری شیشه زیست‌فعال 60mol%SiO2-36mol%CaO-4mol%P2O5-5mol%SrO حاوی روی
محورهای موضوعی : بیومواد
نوشین نانکلی
1
(
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران.
)
امیرحسین مغنیان
2
(
مهندسی و علم مواد، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین
)
مرتضی ثقفی یزدی
3
(
مهندسی و علم مواد، دانشکده بین امللی امام خمینی (ره)، قزوین
)
کلید واژه: شیشه زیست‌فعال اصلاح‌شده, هیدروکسی‌آپاتایت, استرانسیم-روی.,
چکیده مقاله :
در این پژوهش، شیشه‌ی زیست‌فعال 60mol%SiO2-36mol%CaO-4mol%P2O5-5mol%SrO حاوی 0، 5 و 8 درصد مولی روی به روش سُل-ژل سنتز شده و اثر مقدار افزودن عنصر روی بر ریزساختار، زیست‌فعالی برون‌تنی (In vitro) و زیست‌سازگاری مورد بررسی قرارگرفت. برای بررسی زیست‌فعالی، پودر شیشه‌ها تا 14 روز در محلول شبیه‌سازی‌شده بدن (SBF) قرار داده شدند و قبل و بعد از بازه‌های زمانی مذکور، تغییرات و روند تشکیل فاز هیدروکسی‌آپاتایت روی سطح آن‌ها، با استفاده از مطالعات طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR)، بررسی نرخ رهایش یون‌های مختلف از شیشه‌های سنتزشده توسط روش طیف‌سنجی پلاسمای جفت‌‌شده القایی (ICP_AES)، تغییرات pH و مطالعات ریزساختار با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، بررسی شد. در آنالیز طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ سطح شیشه‌های زیست‌فعال سنتزشده پس از غوطه‌وری در محلول SBF و باندهای فسفات و کربنات شناسایی شد که بیانگر زیست‌فعالی شیشه‌های سنتزشده می باشد. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، نشان داد که ریزساختار هیدروکسی‌آپاتایت ایجادشده، به شکل کروی بوده است. در نهایت از بین تمامی شیشه‌های زیست‌فعال سنتزشده در این پژوهش، شیشه زیست‌فعال S5Z5 با داشتن خواص استخوان‌زایی، زیست‌سازگاری و زیست‌فعالی به عنوان یک ماده زیستی نوین چند منظوره در مهندسی‌بافت استخوان معرفی می‌گردد.
In this research, bioactive glasses 60mol%SiO2-36mol%CaO-4mol%P2O5-5mol%SrO containing 0, 5, and 8 mol% zinc were synthesized by sol-gel method, and the effect of adding ZnO microstructure, in vitro bioactivity and biocompatibility was investigated. To investigate the in vitro bioactivity, glass powders were placed in the simulated body solution (SBF) for 14 days, and before and after the mentioned periods, the changes and process of hydroxyapatite (HA) phase formation on BGs surfaces, using characterization methods. Fourier transform infrared (FTIR), checking the release rate of different ions by inductively coupled plasma spectroscopy (ICP_AES), pH changes, and microstructure studies using a scanning electron microscope (SEM) were investigated. In the infrared Fourier transform spectroscopic analysis of the surface of the synthesized bioactive glasses after immersion in SBF solution, phosphate and carbonate bands were detected, indicating the synthesized glasses' bioactivity. Also, the scanning electron microscope images showed that the microstructure of HA created was spherical. Finally, among all the bioactive glasses synthesized in this research, S5Z5 bioactive glass was introduced as a new multi-functional biological bio-material in bone tissue engineering due to its osteogenic, biocompatibility, and bioactivity in vitro properties.