تاثیر ترکیب شیمیایی بر رفتار زینترینگ و خواص ریزساختاری، مکانیکی و بیولوژیکی کامپوزیت‌های هیدروکسی آپاتیت/شیشه بوراتی

مهندسی متالورژی و مواد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 21 خرداد 1401  

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2022.73523.1032

نویسندگان

زینب ابراهیمی کاهو؛ نگار اکرمی؛ مهرنوش قناد؛ سحر ملازاده

گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

چکیده

در پژوهش حاضر، از روش احتراقی در محلول جهت سنتز ترکیب آمورف بوراتی زیست‌فعال.استفاده شد. آنالیز XRD، FTIR و PSA با هدف مشخصه‌یابی فازی، تشخیص پیوند‌ و تعیین اندازه ذرات انجام شد. از آزمایش‌های MTT و Migration به منظور تعیین زیست‌سازگاری پودرها استفاده شد. پودر سنتز شده دارای ابعاد نانو، ساختار آمورف و تاثیر مثبت بر تکثیر و مهاجرت سلول‌ها است. ترکیب آمورف بوراتی با نانوذرات هیدروکسی آپاتیت به منظور ایجاد داربست‌های کامپوزیتی، در درصدهای وزنی متفاوت ترکیب شده و در دماهای 600، 650 و oC700 به مدت زمان‌های 0.5 و 1 ساعت زینتر شدند. مطالعه الگوی تفرق اشعه ایکس به منظور تشخیص فازها و تست استحکام کششی قطری به منظور سنجش استحکام مکانیکی انجام شد. تصویربرداری FESEM از نمونه‌های شکسته شده در تست استحکام کششی قطری به منظور مشاهده‌ی مسیر ترک، میزان تخلخل و نحوه تاثیر شیشه بوراتی بر زینتر انجام شد. نمونه با wt.% 20 هیدروکسی آپاتیت و wt.% 80 شیشه بوراتی، زینتر شده در oC700 به مدت 1 ساعت، دارای بالاترین استحکام به مقدار 0.02±4.87 است. آنالیز ICP-OES نمونه با wt.% 20 هیدروکسی آپاتیت زینتر شده در oC700 به مدت 1 ساعت بعد از 7 روز غوطه‌وری در مایع شبیه سازی شده‌ی بدن، نشان دهنده افزایش رهایش یون در مقایسه با هیدروکسی آپاتیت خالص زینتر شده است. همچنین کنترل و کاهش رهایش یونی قابل ملاحظه شیشه بوراتی از طریق کامپوزیت و زینتر شدن در مشاهده شد. کامپوزیت ساخته شده دارای قابلیت پیوند با بافت نرم و سخت است.

کلیدواژه‌ها

هیدروکسی آپاتیت؛ شیشه زیست فعال؛ شیشه بوراتی؛ زینتر؛ داربست؛ کامپوزیت؛ نانوذره؛ استحکام کششی؛ رهایش یون