Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tổng hợp và đặc trưng hóa bột hydroxyapatite từ xương Camelus tự nhiên
Tóm tắt
Nghiên cứu này nhằm tổng hợp và đặc trưng hóa bột sinh học ceramic hydroxyapatite (HAp). Quy trình thiêu kết được áp dụng để sản xuất bột hydroxyapatite từ xương Camelus như một nguồn nguyên liệu thân thiện với môi trường và chi phí thấp. Các kỹ thuật X-ray diffraction (XRD), phổ tán xạ hồng ngoại Fourier (FTIR), phổ Raman, kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM) với phổ X-ray phân tán năng lượng (EDS), và kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) được thực hiện để đặc trưng hóa bột tổng hợp. Kết quả XRD cho thấy rằng vật liệu thu được ở nhiệt độ thiêu kết (1000 °C) là HAp theo mẫu (ICDD 00-024-0033) với tỷ lệ mol Ca/P là 1.6557 và thành phần hóa học là Ca5(PO4)3(OH). Phổ FTIR và Raman xác nhận sự hình thành HAp thông qua sự hiện diện của các đỉnh tương ứng với nhóm (PO4)3− và OH−, những yếu tố rất quan trọng trong phân tử HAp. Kết quả thực nghiệm từ FESEM và AFM cho thấy hình dạng của các hạt hydroxyapatite không đều với kích thước hạt dao động từ 79 nm đến 0.9 µm.
Từ khóa
#hydroxyapatite #bột sinh học ceramic #thiêu kết #X-ray diffraction #FTIR #Raman spectroscopy #kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường #kính hiển vi lực nguyên tửTài liệu tham khảo
Khoo, W., Nor, F.M., Ardhyananta, H., Kurniawan, D.: Preparation of natural hydroxyapatite from bovine femur bones using calcination at various temperatures. Procedia Manufacturing. 2, 196–201 (2015)
Balamurugan, A.R., Lemos, A.H., Rocha, A.F., Ventura, J.H., Ferreira, J.M., JM.: Suitability evaluation of sol-gel derived Si-substituted hydroxyapatite for dental and maxillofacial applications through in vitro osteoblasts response. Dent Mater. 24(10), 1374–1380 (2008)
Nirmala, R.S., Kanjwal, F.A., Lee, M.A., Park, J.H., Navamathavan, S.J., Kim, R., HY.: Synthesis and characterization of bovine femur bone hydroxyapatite containing silver nanoparticles for the biomedical applications. J Nanopart Res. 13, 1917–1927 (2011)
Willmann, G.: Medical grade hydroxyapatite: state of the art. Br Ceram Trans. 95, 212–216 (1996)
Tavakol, S., Nikpour, M., Hoveizi, E., Tavakol, B.: Investigating the effects of particle size and chemical structure on cytotoxicity and bacteriostatic potential of nano hydroxyapatite/chitosan/silica and nano hydroxyapatite/chitosan/silver; as antibacterial bone substitutes. J Nanopart Res. 16, 2622 (2014)
Lawton, D.M., Lamaletie, M.D., Gardner, D.L.: Biocompatibility of hydroxyapatite ceramic: response of chondrocytes in a test system using low temperature scanning electron microscopy. J Dent. 17, 21–27 (1989)
Aoki, H.: Medical Application of Hydroxyapatite. Ishiyaku EuroAmerica, Tokyo (1994)
Ribeiro, D., Figueira, L., Issa, J., Cecina, C., Dias, F., Cunha, M.: Study of the osteoconductive capacity of hydroxyapatite implanted into the femur of ovariectomized rats. Microscopy Research and Technology. 75, 133–137 (2012)
Prabakaran, K., Rajeswari, S.: Development of hydroxyapatite from natural fish bone through heat treatment. Trends in Biomaterials and Artificial Organs. 20(1), 20–23 (2006)
Hui, P., Meena, S., Gurbhinder, S., Agarawal, R., Prakash, S.: Synthesis of hydroxyapatite bio-ceramic powder by hydrothermal method. J Miner Mater Charact Eng. 9(8), 683–692 (2010)
Yelten, A. Yilmaz, S. Faik N. Oktar.: Comparison of microstructures of bovine hydroxyapatite and sol-gel derived porous alumina-hydroxyapatite biocomposite powders. Key Engineering Materials. 493–494, 551–555 (2012)
Mobasherpour, I., Heshajin, S., Kazemzadeh, A., Zakeri, M.: Synthesis of nanocrystalline hydroxyapatite by using precipitation method. J Alloys Compd. 430, 330–333 (2007)
Shih, W., Wang, M., Hon, M.: Morphology and crystallinity of the nanosized hydroxyapatite synthesized by hydrolysis using cetyltrimethy lammonium bromide (CTAB) as a surfactant. J Cryst Growth. 275, 2339–2344 (2005)
Chen, B., Chen, K., Ho, M., Chen, H., Chen, W., Wang, C.: Synthesis of calcium phosphates and porous hydroxyapatite beads prepared by emulsion method. Mater Chem Phys. 113, 365–371 (2009)
Barakat, N., Khil, M., Omrand, A., Sheikhd, F., Kim, H.: Extraction of pure natural hydroxyapatite from the bovine bones bio waste by three different methods. J Mater Process Technol. 209(7), 3408–3415 (2009)
Muhammad, A., Rashid, A., Imran, S., Ibrahim, W., Rafaqat, H.: Extracting hydroxyapatite and its precursors from natural resources. J Mater Sci. 49, 1461–1475 (2014)
Chen, BH. Chen, KI. Ho, ML. Chen, HN. Chen, WC. Wang, CK.: Synthesis of calcium phosphates and porous hydroxyapatite beads prepared by emulsion method. Mater Chem Phys 113, 365–371 (2009)
Shih, W.J., Wang, M.C., Hon, M.H.: Morphology and crystallinity of the nanosized hydroxyapatite synthesized by hydrolysis using cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as a surfactant. J Cryst Growth. 275, 2339–2344 (2005)
Teerawat, L.: Synthesis of hydroxyapatite from biogenic wastes. KKU Engineering Journal. 42(3), 269–275 (2015)
Sobczak, A., Kida, A., Kowalski, Z., Wzorek, Z.: Evaluation of the biomedical properties of hydroxyapatite obtained from bone waste. Pol J Chem Technol. 11(1), 37–43 (2009)
Sobczak, A., Kowalski, Z., Wzorek, Z.: Preparation of hydroxyapatite from animal bones. Acta of Bioengineering and Biomechanics. 11(4), 23–28 (2009)
Sandra, M., Restrepo, L., Cristian, F., Ramirez, G., Alicia, R., Efrain, R., Mario, E., Rodriguez, G.: Study of bovine hydroxyapatite obtained by calcination at low heating rates and cooled in furnace air. J Mater Sci. 26, 1–12 (2016)
Slosarczyk, A. Paszkiewicz, Z. Paluszkiewicz, C.: FTIR and XRD evaluation of carbonated hydroxyapatite powders synthesized by wet methods. Journal of Molecular Structure. 744–747, 657–661 (2005)
Buddy, D., Allan, S., Frederick, J., Jack, E.,: Biomaterials Science: an Introduction to Materials in Medicine. 2nd Edition, Elsevier Inc, Amsterdam (2004)
Sofronia, M., Radu, B., Anghel, M., Marinescu, A., Speranta, T.: Thermal and structural characterization of synthetic and natural nanocrystalline hydroxyapatite. Mater Sci Eng C. 43, 153–163 (2014)
Boutinguiza, M., Pou, J., Comesaña, R., de Carlos, L.F., León, A.B.: Biological hydroxyapatite obtained from fish bones. Mater Sci Eng C. 32, 478–486 (2012)
Zhang, Y., Jinjun, L.: A mild and efficient biomimetic synthesis of rodlike hydroxyapatite particles with a high aspect ratio using polyvinylpyrrolidone as capping agent. Cryst Growth Des. 8(7), 2101–2107 (2008)
Afshara, A., Ghorbania, M., Ehsania, N., Saeria, M.R., Sorrellb, C.C.: Some important factors in the wet precipitation process of hydroxyapatite. Mater Des. 24, 197–202 (2003)
Hammond, C.: The basics of crystallography and diffraction. 3rd Edition, Oxford University Press, Oxford (2009)
Piccirillo, C., Silva, M., Pullar, R., Bragada, I., Jorge, R., Pintado, M., Castro, P.: Extraction and characterization of apatite- and tricalcium phosphate-based materials from cod fish bones. Mater Sci Eng C. 33, 103–110 (2013)
Cho, J.S., Um, S.H., Yoo, D.S., Chung, Y.C., Chung, S.H., Lee, J.C., Rhee, S.H., Biomed, J.: Enhanced osteoconductivity of sodium-substituted hydroxyapatite by system instability. Journal of Biomedical Materials Research Part B. 102, 1046–1062 (2014)
Sofronia, M., Radu, B., Elena, M., Cornelia, A., Speranta, T.: Thermal and structural characterization of synthetic and natural nanocrystalline hydroxyapatite. Mater Sci Eng C. 43, 153–163 (2014)
Gamsjaeger, S., Hofstetter, B., Fratzl-Zelman, N., Roschger, P., Roschger, A., Fratzl, P., Brozek, W., Masic, A., Misof, B.M., Glorieux, K., Rauch, P.F.H.: Pediatric reference Raman data for material characteristics of iliac trabecular bone. Bone. 69, 89–97 (2014)