19000

۱۹۰۰۰

بررسي تاثير استفاده از افزودني ها بر اندازه و مورفولوژي ذرات هيدروكسي آپاتيت

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بايومواد

۱۳۹۴

۹۶/۱۲/۱۵

دكتر جعفر جوادپور - دكتر حميدرضا رضايي

مواد و متالورژي

چكيده هيدروكسي آپاتيت تركيب اصلي بافت¬هاي سخت بدن مانند استخوان و دندان است كه به دليل زيست سازگازي خوب، زيست فعال بودن، توانايي پيوند شيميايي با بافت¬هاي استخواني و ... بسيار مورد توجه مي¬باشد. نانوساختار¬هاي متفاوت هيدروكسي آپاتيت از جمله مواد پركاربرد در زمينه¬هاي مختلف پزشكي مانند سيستم¬هاي رهايش دارو، ژن درماني و كاشتني¬هاي ارتوپدي و دنداني هستند. از روش¬ها و عوامل مختلفي به منظور كنترل و اصلاح نانوساختار¬هاي هيدروكسي آپاتيت استفاده مي¬شود. يكي از اين روش¬ها بكار بردن تركيبات آلي به منظور سنتز نانوذرات هيدروكسي آپاتيت مي¬باشد. از جمله تركيبات آلي كه به منظور اصلاح هيدروكسي آپاتيت بكار برده مي¬شوند مي¬توان اسيد هاي آلي را نام برد. در اين تحقيق نانوذرات هيدروكسي آپاتيت به كمك افزودني¬هاي مختلف اولئيك اسيد، استيك اسيد و نيتريك اسيد به عنوان عامل كلاته، سنتز و بوسيله آناليزهاي FE-SEM، XRD، FTIR و BET مشخصه¬يابي شدند. نتايج ميكروسكوپ الكتروني روبشي نمونه¬ها نشانگر آن است كه در ميان اين عوامل كلاته، اسيد نيتريك سبب ايجاد نانوذرات سوزني شكل آپاتيت به صورت نسبتأ مجزا و منفك شده است كه به عنوان عامل كلاته بهينه در نظر گرفته شد. علاوه بر آن تأثير دو پارامتر دما و pH بر مورفولوژي، ساختار و كريستالينيتي نانوذرات آپاتيت سنتز شده به كمك عامل كلاته اسيد نيتريك مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل مشخصه¬يابي نانوذرات آپاتيت سنتز شده تحت دماهاي محيط، 90 ، 120 و℃140 نشان مي¬دهد كه افزايش دما سبب تغيير مورفولوژي نانوذرات از آپاتيت سوزني شكل به كروي شكل شده است و همچنين حداكثر ميانگين اندازه كريستاليت كه nm 55 بود در دماي ℃ 90 حاصل شد كه كاهش يا افزايش دما نسبت به اين دما سبب افت كريستاليت شده است. نتايج حاصل از بررسي¬هاي تغيير pH به 5 ، 10 و 13 نشان داد كه با اسيدي شدن محيط، مورفولوژي سوزني شكل نانوذرات آپاتيت تا حدودي شكسته وريز¬تر شده و با بازي شدن محيط مورفولوژي نانوذرات به سمت كروي شدن رفته است. از طرف ديگر با اسيدي شدن و همچنين افزايش pH محيط سنتز به بيش از 10 ميزان اندازه كريستاليت كاهش پيدا كرده است. همچنين نتايج نشان داد كه تغيير دما و يا تغيير pH محيط تأثيري بر فاز نهايي آپاتيت¬هاي سنتز شده نداشته و نانوذرات داراي فاز هيدروكسي آپاتيت بدون هيچ گونه ناخالصي مي¬باشند. كلمات كليدي: نانوذرات هيدروكسي آپاتيت، اسيد آلي، عوامل كلاته، مشخصه يابي

1397/03/28

The effect of additives on size and morphology of hydroxyapatite particles

6/18/2018 12:00:00 AM

Abstract Hydroxyapatite is a major component of the hard tissues, such as bone and tooth, due to its good compatibility, bioavailability, and ability to interaction with bone. Different hydroxyapatite nanostructures are widely used in various medical fields, such as drug release systems, gene therapy, orthopedic and dental implants. Different methods and factors are used to control and modify the hydroxyapatite nanostructures. One of these methods is the use of organic compounds such as organic acids for the synthesis of hydroxyapatite nanoparticles. In this study, the hydroxyapatite nanoparticles were characterized by the use of various organic acids such as oleic acid, acetic acid, and nitric acid as synthesis agent. The synthesized powders were analyzed by FE-SEM, XRD, FTIR and BET analyzes. The results of the scanning electron microscopy showed that among these chealating agents, nitric acid caused the formation of distinct needle-shaped apatite nanoparticles, which was considered as the optimum factor. In addition, the effect of temperature and pH on the morphology, structure and crystallinity of synthesized apatite nanoparticles was investigated using nitric acid chealating agent. The results of the characterization of synthesized apatite nanoparticles under ambient temperature and 90 °C, 120 °C and 140 °C indicate that the enhancement of temperature causes a change in the morphology of the needle-shaped apatite nanoparticles to the spheroidal shape and also observation of the maximum average crystallinity size at 90 °C. It was concluded that the decrease or increase in temperature compared with this temperature caused a loss of crystallinity. The results of the pH analysis showed that with the acidity of the environment, the needle morphology of the hydroxyapatite was broken up and the spherical shape has been created. On the other hand, in acidic and basic conditions, crystallite sizes were reduced and the highest crystallinity was obtained at pH 10. The results also showed that the change in temperature or pH has no special effect on the phase of synthesized apatites, and the nanoparticles had a hydroxyapatite phase without any impurities. Keywords: hydroxyapatite¬ particles, organic acids, chealating agents, characteristics