تاثیر تابش نور فرابنفش بر زیست فعالی پوشش‌های هیبریدی نانوساختار پلی سیلوکسان-تیتانیوم دی اکسید- شیشه زیستی به روش سل- ژل

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 12، دوره 9، شماره 4، اسفند 1394، صفحه 129-137   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

مجتبی نصراصفهانی^{* 1}؛ عاطفه خراسانی فردوانی²؛ علی حسن زاده³

¹عضو هیات علمی دانشکده علوم پایه نجف اباد

²دانشگاه آزاد اسلامی نجف آباد

³دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد

چکیده

این تحقیق توسعه پوشش‌های حاوی ذرات شیشه زیست‌فعال (45S5) و نانو ذرات TiO2 در سل اسیدی هیبریدی از ‌3- متااکریلوکسی پروپیل تری‌متوکسی سیلان (TMSM) و تترا اتوکسی سیلیکات (TEOS) را که بر روی صفحات شیشه‌ایی به روش لایه‌نشانی چرخشی اعمال شده است به منظور اصلاح فعالیت آپاتیت‌سازی پوشش توصیف می‌کند. چسبندگی فیلم‌های تهیه شده بوسیله روش برش متقاطع بررسی شد. نتایج نشان داد که حضور ذرات 45S5 و TiO2 در ماتریس هیبریدی به مقدار کم چسبندگی پوشش را کاهش می‌دهد. میکروساختار و زیست‌فعالی در محیط آزمایشگاهی فیلم‌های کامپوزیتی و اثر مقدار ذرات 45S5 و TiO2 و تابش نور فرابنفش (UV) بر زیست‌فعالی در محیط مصنوعی توسط تکنیک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف‌سنجی توزیع انرژی پرتو ایکس (EDS) مورد بررسی قرار گرفت. زیست‌فعالی در محیط مصنوعی فیلم‌های تهیه شده نشان می‌دهد که هسته‌های هیدروکسی آپاتیت تشکیل و بر روی سطح فیلم‌های کامپوزیتی پوشش داده شده روی صفحات شیشه‌ایی رشد می‌کند. اگرچه تابش نور UV منجر به افزایش تشکیل تجمعات هیدروکسی آپاتیت بر روی پوشش هیبریدی می‌شود ولی اثر آن قابل توجه نیست. این امر احتمالاً بخاطر سرکوب خواص فتوکاتالیستی TiO2 در اثر پوشیده شدن با سل هیبریدی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

شیشه زیست فعال 45S5؛ تیتانیوم دی اکسید؛ پوشش هیبریدی؛ نانوساختار؛ تابش نور فرابنفش

مراجع

[1]       م. رفیعی نیا و ش. بنکدار، بیومتریال ها اصول و کاربرد، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر، چاپ اول،1386.

[2]       م. فتحی، کاربرد پزشکی پوشش های بیوسرامیکی ایمپلنت ها،انتشارات ارکان، 1381

 

[3]     T. Kokubo & H. Takadama, “How useful is SBF in predicting in vivo bone bioactivity”, Biomaterials, Vol. 27, pp. 2907–2915, 2006.

 

[4]     R. Ramachandra & T. S. Kannan, “Synthesis andSintering of Hydroxyapatite–Zirconia Composites”, Materials Science and Engineering, Vol. 20, pp. 187–193, 2002.

 

[5]     A. Chatterjee & M. S. Islam, “fabrication and characterization of TiO₂-epoxy nano composite”, Materials Science and engineering, Vol. A 487, pp. 574-585, 2008.

 

[6]     Duran, A. Conde, A. Gomez Coedo, T. Dorado, C. Garcıa & S. Cere, “Sol–gel coatings for protection and bioactivation of metals used in orthopaedic devices”, J ournal of Materials Chemistry, Vol. 14, 2004, pp. 2282–2290.

 

[7]     م. نصراصفهانی، ر. ابراهیمی، م. داداش و س کرباسی، "مقایسه خواص فیزیکی-شیمیایی پوشش نانوکامپوزیت شیشه زیست فعال-دی اکسید تیتانیم و زیست فعالی آنها"، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی مواد مجلسی، شماره 2، صفحه 1-7، تابستان 1389.

 

[8]     M. Ueda, T. Kinoshita, M. Ikeda & M. Ogawa, “Photo-induced formation of hydroxyapatite on TiO₂ synthesized by a chemical-hydrothermal treatment”, Materials Science and Engineering C, Vol. 29, pp. 2246-2249, 2009.

 

[9]     م. امید بختیاری، "تهیه، مشخصه یابی و بررسی تاثیر نور UV بر زیست فعالی پوشش های کامپوزیتی نانوساختار شیشه زیست فعال- تیتانیوم دی اکسید به روش سل ژل"، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد، 1391.

 

[10] M. Omid-Bakhtiari, M. Nasr-Esfahani & A. Nourmohamadi, “TiO₂-Bioactive Glass Nanostructure Composite Films Produced by a Sol-Gel Method: In Vitro Behavior and UV-Enhanced Bioactivity”, Journal of Material Engineering and Performance, Vol. 1, pp. 258-293, 2014.   

 

[11] P. Saravanapavan, J. R. Jones, R. S. Pryce & L. L. Hench, “Bioactivity of gel glass powders in the CaO-SiO₂ system: A comparision with ternary (CaO-P₂O₅-SiO₂) and quaternary glasses (SiO₂-CaO-P₂O₅-Na₂O)”, Journal of Biomedical Materials Research Part, Vol. 66A, pp. 110-119, 2003.