نانوکامپوزیت متخلخل هیدروکسی آپاتیت/تیتانیا برای کاربردهای بافت سخت

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

مهناز عنایتی جزی ¹ , مهران صولتی هشجین ² , علی نعمتی ³ , زهرا طاهریان ⁴

1 - گرایش سرامیک، دانشکده‌ی مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
2 - آزمایشگاه نانوبیومتریال، دانشکده‌ی مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
3 - دانشکده‌ی مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
4 - گرایش سرامیک، دانشکده‌ی مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1390/12/01 تاریخ پذیرش : 1391/02/01 تاریخ انتشار : 1391/03/01

کلید واژه: هیدروکسی آپاتیت, داربست ‌های متخلخل, تیتانیا, ویژگی مکانیکی, ویژگی زیست فعالی,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، فنی جدید برگرفته شده از روش‌های حذف اسفنج پلیمری و قالب‌گیری ژل، به منظور ساخت داربست‌های ماکروتخلخلی هیدروکسی آپاتیت/تیتانیا معرفی خواهد شد. با استفاده از این فن، امکان کنترل بیشتری به روی آرایش تخلخلی داربست‌ها به وجود می‌آید و ساخت داربست‌های با ویژگی‌های مکانیکی بهبود یافته‌تر امکان پذیر می‌شود. ترکیب‌های فازی، ساختار تخلخلی، ویژگی‌های مکانیکی و ویژگی‌های زیست فعالی این داربست‌ها به ترتیب با استفاده از پراش پرتو X، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون‌های مکانیکی و آزمون‌های زیست فعالی بررسی شدند. بررسی پراش پرتو X نمونه ها، فازهای هیدروکسی آپاتیت، تری کلسیم فسفات (α و β)، روتایل (تیتانیا) و کلسیم تیتانات را به عنوان، فازهای اصلی داربست‌های متخلخل هیدروکسی آپاتیت/تیتانیا مشخص کرد. تصویرهای میکروسکوپ الکترونی روبشی به دست آمده از داربست‌های متخلخل هیدروکسی آپاتیت/تیتانیا، تخلخل‌های باز، یکنواخت، به هم پیوسته و راه به در با اندازه تخلخلی 200 تا 400 میکرومتر را نشان می‌دهد. بررسی ویژگی مکانیکی داربست‌های هیدروکسی آپاتیت/تیتانیا، کاهش استحکام فشاری داربست‌ها را در پی افزایش درصد تیتانیا در سامانه تأیید می‌کند. نتیجه‌های آزمون‌های زیست فعالی، ویژگی زیستی مطلوب داربست‌های هیدروکسی-آپاتیت/تیتانیا را به اثر تیتانیا در تهییج فرایند جوانه زنی هیدروکسی آپاتیت به روی سطح نمونه‌ها پس از غوطه وری آن‌ها در محلول شبیه سازی شده‌ی بدن نسبت می‌دهد.

منابع و مأخذ:

[1] صولتی هشجین، مهران، تآثیر روش تهیه پودر بر ریزساختار و ویژگی هیدروکسی آپاتیت، رساله دکتری مهندسی مواد (سرامیک)، پژوهشگاه مواد و انرژی، ایران، صفحه‌ی 57-23، 1376.
[2] گودرزی، آزاده، کنترل مورفولوژی و اندازه ذرات هیدروکسی آپاتیت، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی (بیومواد)، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، ایران، صفحه‌ی 25-21، 1385.

[3] Oktar .F.N, Materials Letters, 60, 2207–2210, 2006.
[4] E. Fidancevska, G. Ruseska, J. Bossert, Y.Min.Lin, A. Boccaccini, Materials Chemistry and Physics, 103, 95-100, 2007.
[5] Que.W, Khor. K.A, Xu. J.L, Yu .L.G, Journal of the European Ceramic Society, 28, 3083–3090, 2008.
[6] Pushpakanth.S, Srinivasan .B, Sreedhar.B, Sastry. T.P, Materials Chemistry and Physics, 107, 492–498, 2008.
[7] Rehman.Ramay.H, Zhang.M, Biomaterials, 24, 3293–3302, 2003.
[8] Nath.S, Tripathi.R, Basu. B, Materials Science and Engineering C, 29, 97–107, 2009.

[9] Chu. C, Xue. X, Zhu. J, Yin. Z, J. Mater. Sci.: Mater. Med, 15, 665-671, 2004.
[10] Suchanek. W, Yashima. M, Kakihana. M, Yoshimura. M, Biomaterials , 17, 1715-1727, 1996.
[11] Georgiou. G, Knowles .J.C, Barralet. J.E, Kong. Y.M, Kim. H.E, J. Mater. Sci.: Mater. Med, 15, 705-711, 2004.
[12 ] Georgiou. G, Knowles. J.C, Barralet .J.E, J. Mater. Sci, 39, 2205-2213, 2004.
[13] Huaxia.J, Marquis P.M, Biomaterials, 13, 744-748, 1992.
[14] Sung.Y, Shin.Y , Jun.R, Jae Nontechnology, 18, 601-607, 2008.
[15] Ramires. P. A, Romito. A , Cosentino.F, Milella . E, Biomaterials, 22, 1467-1474, 2001.
[16] Ramires.P.A, Cosentino. F, Milella . E , Torricelli.P, Giavaresi. G, Giardino. R, J. Mater. Sci. Mater. Med, 13, 797-801, 2002.
[17] Carter.C.B, Norton.M.G, Ceramic materials: Science and Engineering, springer, chapter 23: Shaping and Forming, 104-187, 2007.
[18] Woyansky.J.S, Scott.C.E, Minnear.W.P, Am Ceram Soc Bull, 71, 1674–81, 1992.
[19] Sepulveda.P, Am Ceram Soc. Bull, 76, 61–65, 1997.
[20] Kim. S, Park. S, Jeong. Y, J. Am. Ceram. Soc, 82, 927–32, 1999.
[21] Ratner. E.D, Hoffman.A.S, Biomaterials science, an introduction to materials in medicine, Academic press, 73-78,1996.
[22] Kukubo. T, Kushitani. H, Kitsugi. S, Yammamuro. T, A-W. J. Biomed. Mater. Res, 24, 721-726, 1990.
[23] Ning. C.Q, Zhou. Y, Biomaterials, 23, 2909–2915, 2002.
[24] Anmin. H, Tong. L, Ming. L, Chengkang. C, Huiqin. L, Dali. M, Applied Catalysis B: Environmental, 63, 41–44, 2006.
[25] Mobasherpour. I, Soulati.Heshajin. M, Kazemzadeha. A, Zakeri .M, Journal of Alloys and Compounds, 430, 330–333, 2007.
[26] Busani. T, Devine. R.A, Sci. Technol, 20, 870-879, 2005.
[27] Nakamoto. K, Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds, John Wiley & Sons, USA, 4th edition, 107-112, 1986.
[28] Zhang. W.j, He .Y, Qi. Q, Mater. Chem. Phys, 93, 508-515, 2005.