بررسی ویژگی ساختاری و زیستی چندسازه کیتوسان/نانوفلوئورهیدروکسیآپاتیت

نویسندگان

1 گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد

2 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

چکیده

در این پژوهش کامپوزیت کیتوسان/نانوفلوئورهیدروکسی آپاتیت با 10و 50 و 60 درصد وزنی فلوئور هیدروکسی آپاتیت به روش سل‌ژل سنتز شد. این نانوکامپوزیت قابلیت استفاده بالقوه در مهندسی بافت استخوان را دارد. برای دست‌یابی به مقدار استوکیومتری 67/1Ca/P و 6P/F محلول فسفر/فلوئور به صورت قطره قطره به محلول کلسیم اضافه شد. آنالیز فازی، ریخت شناسی پودر، نوع پیوندها، گروه‌های عاملی، رفتار حرارتی و ارزیابی بیولوژیکی نمونه‌های سنتز شده به ترتیب توسط تفرق اشعه ایکس XRD، میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM، آزمون طیف نگاری مادون قرمز FTIR، آنالیز حرارتی TG-DTA و آزمایش کشت سلولی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان می‌دهد که اندازه متوسط نانوبلورک FHA با افزایش مقدار کیتوسان در کامپوزیت کاهش می‌یابد. نتایج طیف سنجی مادون قرمز نشان دهنده ایجاد فاز فلوئورهیدروکسی آپاتیت بود. بر اساس نتایج کشت سلولی نیز اضافه کردن فلوئورهیدروکسی آپاتیت به میزان 10 درصد وزنی اثر مثبتی در تکثیر سلول‌ها داشته است.

کلیدواژه‌ها


Lewandowska, K., Furtos, G., "Study of apatite layer formation on SBF-treated chitosan composite thin films", Polymer Testing, 71, 173–181, 2018.

[2] Lu, X., Wang, Y. bo, Liu, Y. rong, Wang, J. xin, Qu, S. xin, Feng, B., Weng, J., "Preparation of HA/chitosan composite coatings on alkali treated titanium surfaces through sol-gel techniques", Materials
Letters, 61, 3970–3973, 2007.

[3] Gomez Sanchez, A., Prokhorov, E., LunaBarcenas, G., Mora-García, A.G., Kovalenko, Y., Rivera-Muñoz, E.M., Grazia Raucci, M., Buonocore, G., "Chitosanhydroxyapatite nanocomposites: Effect of interfacial layer on mechanical and dielectric properties", Materials Chemistry and Physics, 217, 151–159, 2018.

[4] Jegatheeswaran, S., Selvam, S., Sri Ramkumar, V., Sundrarajan, M., "Novel strategy for f-HAp/PVP/Ag nanocomposite synthesis from fluoro based ionic liquid assistance: Systematic investigations on its
antibacterial and cytotoxicity behaviors", Materials Science and Engineering C, 67, 8– 19, 2016.

[5] Cheng, K., Weng, W., Qu, H., Du, P., Shen, G., Han, G., Yang, J., Ferreira, J.M.F., "SolGel Preparation and In Vitro Test of Fluorapatite / Hydroxyapatite Films", 43, 33–37, 2003.

[6] Escobar-sierra, D.M., Martins, J., Ossa-, C.P., "Chitosan / hydroxyapatite scaffolds for tissue engineering manufacturing method effect comparison Comparación del efecto del método de fabricación en plataformas de quitosano / hidroxiapatita para ingeniería de tejidos", 13, 24–35, 2015.

[7] Davidenko, N., Carrodeguas, R.G., Peniche, C., Solís, Y., Cameron, R.E., "Chitosan/apatite composite beads prepared by in situ generation of apatite or Si-apatite nanocrystals", Acta Biomaterialia, 6, 466–
476, 2010.

[8] Kim, H.W., Kong, Y.M., Bae, C.J., Noh, Y.J., Kim, H.E., "Sol-gel derived fluor- hydroxyapatite biocoatings on zirconia substrate", Biomaterials, 25, 2919–2926, 2004.

[9] Kim, H., Kim, H., Knowles, J.C., "Fluorhydroxyapatite sol – gel coating on titanium substrate for hard tissue implants", Biomaterials, 25, 3351–3358, 2004.

[10] Tondnevis, F., Ketabi, M., Fekrazad, R., Sadeghi, A., Abolhasani, M.M., "Using chitosan besides nano hydroxyapatite and fluorohydroxyapatite boost dental pulp stem cell proliferation", Journal of Biomimetics,
Biomaterials and Biomedical Engineering, 42, 39–50, 2019.

[11] Choi, D., Marra, K.G., Kumta, P.N., "Chemical synthesis of hydroxyapatite / poly ( e -caprolactone ) composites", Materials Research Bulletin, 39, 417–432, 2004.

[12] Sebdani, M.M., Fathi, M.H., "Preparation and characterization of hydroxyapatite – forsterite – bioactive glass nanocomposite coatings for biomedical applications", Ceramics International, 38, 1325–1330, 2012.

[13] Biazar, E., "Synthesis of fluorapatite – hydroxyapatite nanoparticles and toxicity investigations", International Journal of Nanomedicine, 6, 197–201, 2011.

[14] Danilchenko, S.N., Kalinkevich, O.V, Pogorelov, M. V, Kalinkevich, A.N., Sklyar, A.M., Kalinichenko, T.G., Ilyashenko, V.Y., Starikov, V.V, Vakh., "Chitosan – hydroxyapatite composite biomaterials made by a one step co-precipitation method : preparation , characterization and in vivo tests", 9, 119–126, 2009.

[15] Xianmiao, C., Yubao, L., Yi, Z., Li, Z., Jidong, L., Huanan, W., "Properties and in vitro biological valuation of nanohydroxyapatite/chitosan membranes for bone guided regeneration", Materials Science and Engineering C, 29, 29–35, 2009.

[16] Costescu, A., Pasuk, I., Ungureanu, F., Dinischiotu, A., Huneau, F., Galaup, S., Coustumer, P.L.E., Predoi, D., "PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF NANOSIZED HEXAGONAL HYDROXYAPATITE POWDER SYNTHESIZED BY SOL-GEL", Journal of Nanomaterials and Biostructures, 5, 989–1000, 2010.

[17] Barandehfard, F., Rad, M.K., Hosseinnia, A., Khoshroo, K., Tahriri, M., Jazayeri, H.E., "The Addition of Synthesized Hydroxyapatite and Fluorapatite Nanoparticles to a Glass-Ionomer Cement for Dental Restoration and its Effects on Mechanical Properties", Ceramics International, 42, 17866–17875, 2016.

[18] Rameshbabu, N., Kumar, T.S.S., Rao, K.P., "Synthesis of nanocrystalline fluorinated hydroxyapatite by microwave processing and its in vitro dissolution study", Mater. Sci, 29, 611–615, 2006.

[19] Yang, J., Liu, A., Han, Y., Li, Q., Tian, J., Zhou, C., "Osteodifferentiation of mesenchymal stem cells on
chitosan/hydroxyapatite composite films", Journal of Biomedical Materials Research - Part A, 102, 202–1209, 2014.