فرآوری شیشه بر پایه ی SiO۲-CaO-SrO به روش سل-ژل و بررسی زیست فعالی این شیشه

شیشه­های زیست فعال موادی هستند که امکان تشکیل آپاتیت بیو میمتیک نانو ساختار روی سطح آن­ها وجود دارد. پژوهش­ها نشان داده است استفاده از یون­هایی مانند استرانسیم در ترکیب آپاتیت و سایر بیو سرامیک­ها باعث افزایش سرعت بازسازی بافت استخوانی آسیب دیده می­شود. در این پژوهش زیست فعالی شیشه­ی تهیه شده  بر پایه­ی  سیستم SiO۲-CaO-SrO مورد بررسی قرار گرفت. شیشه مذکور توسط روش سل-ژل فرآوری شد. شیشه­ی فرآوری شده به شکل قرص­هایی با وزن یکسان برای مدت زمان­های مشخص درون محلول مشابه بدن(SBF) قرار داده شد. بررسی­های XRD ، FTIR و SEM بر روی قرص­ها قبل و بعد از غوطه­وری درون SBF انجام گرفت. به منظور بررسی میزان رهایش یون­ها از شیشه­ درون محلول SBF، مقدار معینی از این محلول در روزهای مشخص برداشت شده و غلظت یون­های کلسیم، سیلیسیم و استرانسیم با آزمون ICP اندازه­گیری شد. همچنین به منظور بررسی ویژگی­های بیولوژیکی شیشه، سلول­های استخوانی موش بر روی سطح شیشه کشت شده، برای بررسی تکثیر سلولی از آزمون MTT  و برای بررسی مورفولوژی سلول­های چسبیده روی سطح از میکروسکوپ الکترون روبشی SEM استفاده شد. نتیجه­­ی آزمون XRD قبل از غوطه­وری یک ماده­ی آمورف را نشان داد. پس از انجام مراحل غوطه­وری، الگوی پراش پرتو ایکس حضور فاز آپاتیت با بلورینگی کم را به صورت یک پیک پهن نشان داد که شدت آن با افزایش زمان غوطه­وری درون محلول SBF افزایش ­می­یافت. در الگوی FTIR پس از انجام غوطه­وری، پیک جذب پرتو مادون قرمز در طول موج­های مربوط به فسفات و کربنات ظاهر شد که نشان­دهنده­ی تشکیل فاز آپاتیت کربناتی بر روی سطح شیشه بود. تصاویر SEM نشان داد فاز آپاتیت تشکیل شده روی سطح شیشه­ دارای مورفولوژی کروی می­باشد که قطر کره­های تشکیل شده کمتر از ۱۰۰ نانومتر بود. نتایج آزمون MTT تکثیرسلول­های استخوانی روی سطح شیشه با گذشت زمان را نشان دادند. عکس SEM تهیه شده بعد از کشت سلول نشان داد که سلول استخوانی روی سطح به خوبی چسبیده وبا کریستال­های سوزنی شکل روی سطح درگیر شده است.  نتایج این پژوهش نشان دادند که شیشه­ی SiO۲-CaO-MgO تهیه شده به روش سل-ژل، زیست فعال بوده و مستعد تشکیل فاز هیدروکسی آپاتیت نانو ساختار بر روی سطح شیشه می­باشد و در عین حال توانایی تکثیر و رشد سلول را داراست.

Keywords:

شیشه زیست فعال , سل-ژل , استرانسیم , هیدروکسی آپاتیت نانو ساختار