نانوکامپوزیت متخلخل هیدروکسی آپاتیت/تیتانیا برای کاربردهای بافت سخت

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 2، دوره 6، شماره 1، خرداد 1391، صفحه 15-27   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

مهناز عنایتی جزی^{* 1}؛ مهران صولتی هشجین²؛ علی نعمتی³؛ زهرا طاهریان¹

¹گرایش سرامیک، دانشکده‌ی مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

²آزمایشگاه نانوبیومتریال، دانشکده‌ی مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

³دانشکده‌ی مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها

داربست ‌های متخلخل؛ هیدروکسی آپاتیت؛ تیتانیا؛ ویژگی مکانیکی؛ ویژگی زیست فعالی

مراجع

[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.