ساخت و بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت هیدروکسی آپاتیت/ ذرات شیشه زیست فعال تهیه-شده به روش سل - ژل

در این تحقیق یک بیومتریال کامپوزیتی زمینه سرامیکی با خواص مکانیکی مناسب و دارای قابلیت تشکیل آپاتیت در سطح در محیط برون تنی (In Vitro)، به وسیله ی تف جوشی مخلوط پودرهای هیدروکسی آپاتیت (HA) و شیشه ی زیست فعال سل- ژل ۴ جزئی SiO۲-CaO-MgO-ZnO در دمای ºC ۱۱۰۰ تولید شد. هیدروکسی آپاتیت به روش هم رسوبی سنتز شد و بنا بر مطالعات TG/DTA دمای پایدارسازی شیشه ی زیست فعال ºC۷۰۰ تعیین شد. استفاده از روش تعیین اندازه ی ذرات به وسیله ی لیزر (LPSA) برای مقایسه ی ابعاد پودرهای سنتزشده نشان داد ابعاد ذرات پودرها دارای اختلاف اندازه ی مناسبی با هم هستند که این برای ساخت کامپوزیت های ذره ای مناسب است. زمینه ی کامپوزیت، هیدروکسی آپاتیت انتخاب شد و ذرات شیشه-ی زیست فعال با درصدهای وزنی ۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵ و ۳۰ به آن افزوده شدند و سپس پودرهای مخلوط شده تحت فشار MPa ۸۰ فشرده شد. قرص های فشرده شده در دمای ºC ۱۱۰۰ تف جوشی شدند. از نمونه ها آزمون فشار تک محوری گرفته شد و نمونه-ی با بیشترین استحکام فشاری (نمونه ی حاوی ۲۰ درصد وزنی شیشه ی زیست فعال) به عنوان نمونه ی بهینه انتخاب شد. این نمونه به مدت زمان های ۳، ۷ و ۱۴ روز درون محلول شبیه سازی شده ی بدن (SBF) قرار گرفت. آزمون ICP برای بررسی رفتار رهایش یون کامپوزیت در SBF انجام شد. همچنین، به منظور شناسایی بهتر ساختار و خواص کامپوزیت، آزمون هایی برای شناسایی فازهای موجود (XRD)، ریخت شناسی میکروساختار (SEM) و تعیین گروه های عاملی موجود (FTIR) در نمونه نیز انجام شد. نتایج این پژوهش حاکی از این بود که استحکام نمونه ی بهینه پس از قرارگیری در محلول SBF کاهش یافته است. دلیل این امر به وجود فاز بتا-تری کلسیم فسفات در ساختار کامپوزیت بازمی گردد زیرا این فاز در محیط های بیولوژیک ناپایدار است. پس از قرارگیری نمونه ی بهینه در SBF غلظت یون ها خصوصا منیزیم و سیلیسیم دستخوش تغییر می شوند که افزایش غلظت این دو یون می تواند نشانه ای از زیست فعالی کامپوزیت در محیط درون تنی (In Vivo) باشد.

Keywords:

hydroxyapatite , bioactive glass , sol-gel , magnesium , zinc , sintering. , هیدروکسی آپاتیت , شیشه زیست فعال , سل- ژل , منیزیم , روی , تف جوشی