ساخت نانوکامپوزیت متخلخل ژلاتین/هیدروکسی آپاتیت با بهره‌گیری از ترکیب سه تکنیک ریخته‌گری لایه‌ای حلال، خشک سازی انجمادی و لایه‌چینی

هیدروکسی آپاتیت (HA) جزء معدنی بافت استخوان بوده و یکی از بیومتریال های مطرح بعنوان جایگزین بافت استخوان است، که به دلیل تردی، آن کمتر بصورت تک جزیی قابل استفاده است. امروزه در راستای نزدیک شدن به ساختار طبیعی استخوان و بهره گیری از مزایای نانوتکنولوژی، ساخت کامپوزیتهای زمینه پلیمری با فاز تقویت کننده هیدروکسی آپاتیت نانوکریستالی مورد توجه محققان این حوزه از دانش واقع شده است. در این تحقیق از ژلاتین (GEL) بعنوان زمینه پلیمری استفاده شد. علت استفاده از این ترکیب این است که ژلاتین مشتق شده از کلاژن یعنی بخش آلی بافت استخوان طبیعی است. جهت ساخت نانوکامپوزیت فوق ابتدا پودر نانوکریستالی HA به روش ترسیمی در pH برابر 11 سنتز شد. سپس مخلوط محلول آبی همگنی از ژلاتین با پودر HA تهیه شدند. مخلوط فوق سپس بصورت لایه ای (ضخامت mm2/5 ~) ریخته گری شده و در مرحله بعد با فرآیند خشک سازی انجمادی، محتوای آب آن از طریق تصعید خارج گردد. محصول بدست آمده در این مرحله لایه های کامپوزیتی متخلخلی بود که برای رسیدن به ضخامت بالاتر برش خورده و سپس با استفاده از محلول ژلاتین بر روی یکدیگر چسبانده شدند. در مرحله بعد لایه های اتصال یافته در محلول گلوتارآلدهید شبکه ای شدند. این کار بمنظور افزایش استحکام مکانیکی و جلوگیری از انحلال ژلاتین پس از کاشت انجام پذیرفت. آزمونهای انجام شده بر روی پودر HA نشان داند که با روش GEL/HA به روش ریخته گری لایه ای و فرآیند خشک سازی انجمادی باعث ایجاد ساختاری با تخلخل بالا و حفرات با اندازه های نسبتا یکسان و مرتبط با یکدیگر گردید. مقایسه رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت ساخته شده با نمونه استخوان مهره انسان نشان داد که رفتار ویسکوالاستیکی آنها در تست فشاری بسیار شبیه به یکدیگر هستند.

Keywords:

ژلاتین , هیدروکسی آپاتیت , نانوکامپوزیت خصوصیات موفولوژیکی , رفتار مکانیکی