بهینه سازی نانوکریستال های هیدروکسی آپاتیت تهیه شده از منابع زیستی با هدف افزایش کارایی و کیفیت

مقدمه: هیدروکسی آپاتیت یکی از ضروری ترین بیوسرامیک های زیست فعال و زیست سازگار است. به علت خواص منحصربه فرد و شباهت ساختاری آن به استخوان، کاربردهای بسیاری در پزشکی، دندان پزشکی و مهندسی بافت استخوان دارد؛ بنابراین، روش ها و راهکارهای فراوانی برای تهیه هیدروکسی آپاتیت مطالعه شده است. هدف از انجام این مطالعه بهینه سازی نانوکریستال های هیدروکسی آپاتیت تهیه شده از منابع زیستی، با کارایی و کیفیت بالاتر بود. مواد و روش­ها: در این مطالعه، هیدروکسی آپاتیت از صدف های سفید دریایی با روش هایی آسان و مقرون به صرفه ازجمله اولتراسونیک، هیدروترمال و تجزیه حرارتی- اولتراسونیک سنتز و تجزیه و تحلیل شد. صدف های سفید دریایی حاوی کربنات کلسیم (CaCO۳)  هستند. برای سنتز هیدروکسی آپاتیت از حلال های دوست دار محیط زیست مانند آب (سنتز سبز) و از دی آمونیوم هیدروژن فسفات (ADP) به عنوان منبع فسفات استفاده گردید. یافته ­های پژوهش: هیدروکسی آپاتیت سنتزشده با روش اولتراسونیک به عنوان روش مناسب انتخاب شد؛ زیرا که در نتایج EDX، درصد عناصر موجود اکسیژن و فسفر (O, P) در هیدروکسی آپاتیت سنتزشده با روش اولتراسونیک با داده های کارت استاندارد، HA~۱.۶۷ مطابقت دارد و به همین علت، روش اولتراسونیک نسبت به دو روش دیگر (هیدروترمال و تجزیه حرارتی- اولتراسونیک) مناسب تر بود. در FTIR  گروه های فسفات، هیدروکسید و کربنات (PO۴۳-)، OH و CO۳۲- مشاهده گردید که نشان دهنده سنتز هیدروکسی آپاتیت هستند. با SEM و FE-SEM مورفولوژی و اندازه ذرات هیدروکسی آپاتیت در nm  ۵/۱۶ تا ۸۰/۷۰ دیده شد. در تجزیه وتحلیل XRD، بلورینگی و سوزنی شکل بودن ساختار هیدروکسی آپاتیت تایید گردید. نتایج سازگاری خونی نشان داد که هیدروکسی آپاتیت همولیز چشمگیری نداشته است و بررسی سازگاری سلولی هیدروکسی آپاتیت بر سلول های شبه استخوانی (MG۶۳)، نرخ بقای بیش از ۹۰ درصد را نشان داد و تکثیر سلولی از نظر آماری (Graph pad prism vol.۱۰) معنی دار بود (P<۰.۰۵). بحث و نتیجه گیری: روش اولتراسونیک یکی از بهترین روش های تهیه هیدروکسی آپاتیت است که انجام واکنش ها در دمای پایین، ارزان و مقرون به صرفه بودن از ویژگی های مثبت آن است و می تواند موانع صنعتی ازجمله طولانی بودن فرایند تولید را برطرف کند. نتایج نشان داد که ماده تولیدشده با این روش ساختار شش ضلعی با اندازه نانومتر با زیست سازگاری مناسب داشت.

کلیدواژه ها:

Hydroxyapatite ، Ultrasonic method ، Biocompatibility ، هیدروکسی آپاتیت ، روش اولتراسونیک ، زیست سازگاری