Nano-hydroxyapatite of Sono-sintezi

Hydroxyapatite (HA və ya həb) görə sümük material özünün strukturu tibbi məqsədlər üçün yüksək uğrak bioloji aktiv keramika edir. hidroksiapatit of ultrasonically yardım sintez (sono-sintez) yüksək keyfiyyət standartlarına nanostructured həb istehsal uğurlu texnikadır. ultrasəs marşrut nano-kristal həb, eləcə də redaktə hissəciklər, məsələn istehsal etməyə imkan verir core-shell nanokürəcikləri və kompozitlərin.

Hidroksiapatit: çox yönlü mineral

Hydroxylapatite ya hydroxyapatite (həb, həmçinin HA) düsturu Ca ilə kalsium apatit bir təbii baş verən mineral forması5(PO4)3(OH). kristal vahid mobil iki şəxslər ibarətdir ki işarə etmək üçün, adətən Ca yazılıb10(PO4)6(OH)2. Hydroxylapatite kompleks apatit qrupunun hidroksil endmember edir. OH- ion fluoride, xlorid və ya karbonat istehsal fluorapatite ya chlorapatite ilə əvəz edilə bilər. Bu altıbucaqlı kristal sistemi kristallaşır. sümük 50 wt% -ə qədər hidroksiapatit bir redaktə forması kimi həb sümük material kimi tanınır.
Tibb, nanostructured məsaməli həb sün'i sümük tətbiqi üçün maraqlı material. Due sümük əlaqə və sümük material onun oxşar kimyəvi tərkibdə yaxşı Biyouyumluluk üçün məsaməli həb keramika sümük toxumasının regenerasiyası, mobil yayılması və narkotik çatdırılması, o cümlədən biotibbi applications böyük istifadə tapdı.
"Sümük toxuma mühəndisliyi bu sümük qüsurları və durub, süni sümük graft material və protez təftiş əməliyyatı üçün plomb vəsaiti olaraq tətbiq edilmişdir. Onun yüksək səthinin sahəsi əla osteoconductivity və resorbability sürətli sümük ingrowth təmin gətirib çıxarır. "[Soypan et al. 2007] Belə ki, bir çox müasir implantları hydroxylapatite ilə örtülmüş olunur.
microcrystalline hydroxylapatite digər perspektivli tətbiq kimi istifadə “sümük-tikinti” kalsium ilə müqayisədə üstün udma ilə tamamlayır.
sümük və dişlər üçün təmir material kimi istifadə yanaşı, həb digər applications protein xromatoqrafiya ərizə və su müalicə prosesləri, əczaçılıq məhsulları mürəkkəb kimi, kataliz, gübrə istehsalında bilər.

Power Ultrason: Effects və Impact

Sonikasiya, bir akustik sahənin istifadə edildiyi və maye bir mühitlə birləşdirildiyi bir proses kimi təsvir edilmişdir. Ultrasəs dalğaları mayedə yayılır və alternativ yüksək təzyiq / aşağı təzyiq dövrü (sıxılma və nadir ifraz) əmələ gətirir. Nadirləşmə mərhələsində, maye içərisində kiçik yüksək vakuum baloncukları və ya boşluqlar meydana gəlir ki, bunlar baloncuk daha çox enerji ala bilməyənə qədər müxtəlif yüksək təzyiq / aşağı təzyiq dövrü ərzində böyüyür. Bu mərhələdə, baloncuklar bir sıxılma mərhələsində şiddətli şəkildə meydana gəlir. Belə qabarcıq çökməsi zamanı çox miqdarda enerji şok dalğaları, yüksək temperatur (təxminən 5000 K) və təzyiqlər (təqribən 200000m) şəklində sərbəst buraxılır. Bundan əlavə, bu "isti nöqtələr" çox yüksək soyutma dərəcələri ilə xarakterizə olunur. Baloncukun partlaması, 280m / s sürətdə olan maye reaktivlərə də səbəb olur. Bu fenomen kavitasiya adlanır.
dağılması zamanı yaranan bu ifrat qüvvələri rəhm o çuxurluq Bubbles, sonicated orta genişləndirmək zaman, hissəciklər və droplets təsir – bərk parçalamaq ki interparticle toqquşması nəticəsində. Beləliklə, belə freze, deagglomeration və dispersiya kimi hissəcik ölçüsü azaldılması əldə edilir. hissəciklər submicron- və nano ölçülü üçün diminuted bilər.
mexaniki təsiri ilə yanaşı, güclü sonication sərbəst radikalların, kəsmək molekulları yaratmaq və hissəciklər səthlər aktivləşdirə bilərsiniz. Bu fenomen Sonochemistry kimi tanınır.

Sono-sintezi

yağıntının daha nukleasiya sites yaradılmışdır ki, hətta paylanması ilə çox gözəl hissəciklər suspenziya nəticələrinin ultrasəs müalicəsi.
ultrasonication altında sintez həb hissəciklər aqlomerasiyası bir azalmışdır səviyyəsini göstərir. ultrasonically sintez həb bir aqlomerasiyası üçün aşağı tendensiya məsələn təsdiq edilmişdir Poinern et al FESEM (Field Emission Scanning Electron Mikroskop) təhlili. (2009).

Ultrasəs asist və birbaşa artım mərhələsində hissəcik morfologiya təsir ultrasəs çuxurluq kimyəvi reaksiyalar və fiziki təsiri yaradır. superfine reaksiya qarışıqları hazırlanması nəticəsində ultrasonication əsas üstünlükləri

  • 1), reaksiya sürəti artıb
  • 2) Qenerasiya vaxtı azalıb
  • 3) enerji səmərəli istifadə ümumi təkmilləşdirilməsi.

Poinern et al. (2011) kalsium nitrat tetrahydrate (Ca [NO3] 2 · 4H2O) və əsas reaktiv kimi kalium dihydrogen fosfat (KH2PO4) istifadə edir bir yaş kimyəvi marşrut inkişaf. sintez zamanı pH dəyəri nəzarət, ammonium hidroksid (NH4OH) əlavə edildi.
ultrasəs prosessor idi UP50H (50 W, 30 kHz / 7 mm diametri w MS7 Sonotrode) Hielscher ultrason edir.

nano-həb sintezi addımlar:

0.32M bir 40 ml həll Ca (NO3)2 · 4 ः2O kiçik bulker hazırlanıb. həll pH sonra təxminən 2.5ml NH ilə 9,0 düzəlişlər edildi4OH. həll ilə sonicated edilmişdir UP50H 1 saat üçün 100% amplitude qəbulu.
ilk saat sonunda 0.19M 60 ml həll [KH At2PO4Ultrasəs şüalandırma üsulu ikinci saat keçirən isə] sonra yavaş-yavaş ilk həll dropwise əlavə edildi. Ca / P nisbəti 1.67 saxlanılır isə qarışdırma prosesində, pH dəyəri 9 yoxlanılır və saxlanılmışdır. həll sonra çıxan ağ precipitate istilik müalicəsi üçün nümunələri bir sıra tənasüblü edilib, sonra sentrifuqa (~ 2000 g) istifadə filtrelenen edilmişdir.
əvvəl istilik müalicə sintez proseduru ultrasəs olması ilkin nano-həb hissəcik prekursorların formalaşmasında əhəmiyyətli təsir göstərir. Bu nucleation aid olan hissəcik ölçüsü və öz növbəsində maye fazası çərçivəsində super doyma dərəcəsi ilə bağlıdır material artım model ilə bağlıdır.
Bundan əlavə, hissəcik ölçüsü və onun morfologiya həm birbaşa sintez prosesində təsir edə bilər. 0 50W-dən ultrasəs güc artırılması təsiri istilik müalicə əvvəl hissəcik ölçüsü azaltmaq mümkün olduğunu göstərdi.
maye şüalandıracaq üçün istifadə artan ultrasəs güc Bubbles böyük ədəd / cavitations istehsal edilmişdir ki, qeyd. Bu isə öz növbəsində daha nukleasiya saytlar istehsal və nəticədə bu saytlar ətrafında formalaşır hissəciklər kiçik. Bundan əlavə, ultrasəs şüalanma uzun müddət məruz hissəciklər daha az yığılmalar göstərir. ultrasəs sintez prosesində istifadə edildikdə sonrakı FESEM data aşağı hissəcik yığılmalar təsdiq edib.
nanometrlik ölçüsü üçündür və sferik morfologiya Nano-həb hissəciklər ultrasəs iştirakı ilə bir yaş kimyəvi yağıntı texnika istifadə edərək istehsal edilmişdir. Bu kristal quruluşu və nəticədə nano-həb toz morfologiya ultrasəs şüalanma mənbəyi güc və istifadə sonrakı istilik müalicə asılı idi ki, aşkar edilmişdir. Bu sintez prosesində ultrasəs olması sonradan istilik müalicə sonra ULTRAFINE Nano həb tozlar istehsal kimyəvi reaksiyalar və fiziki təsirləri təşviq ki, aydın idi.

şüşə axını hüceyrə ilə Davamlı ultrasonication

ultrasəs reaktor kamera sonication

hydroxyapatite:

  • əsas qeyri-üzvi kalsium fosfat mineral
  • yüksək Biyouyumluluk
  • yavaş bioloji
  • osteoconductive
  • zəhərsiz
  • Qeyri-immunogenic
  • polimerlər və / və ya şüşə ilə birləşdirilə bilər
  • digər molekulları üçün yaxşı udma strukturu matrix
  • əla sümük əvəz
Ultrasonik homogenizers belə həb kimi sintez və hissəciklər functionalize güclü alətlər var

Probe tipli ultrasonicator UP50H

Ultrasonik Sol-Gel Route vasitəsilə Hap sintezi

Ultrasonically nanostructured həb hissəciklər sintezi üçün sol-gel marşrutu yardım:
Material:
– reaktiv: Kalsium nitrat Ca (NO3)2, Di-ammonium hidrogen fosfat (NH4)2HPO4, Sodium NaOH hydroxyd;
– 25 ml test borusu

  1. NO (Ca həll3)2 və (NH4)2HPO4 distillə edilmiş su (fosfor üçün molar nisbəti kalsium: 1.67)
  2. 10 ətrafında pH saxlamaq üçün həll bəzi NaOH əlavə edin.
  3. bir ilə Ultrasonik müalicə UP100H (Sonotrode MS10, amplitude 100%)
  • hidrotermal sintezi elektrik soba 24 saat üçün 150 ° C keçirilmişdir.
  • reaksiyasından sonra, kristal həb deionized su ilə sentrifuqa və yuyucu ilə yığılmış bilər.
  • mikroskop (SEM, TEM) və / və ya spektroskopiya (FT-IR) ilə əldə həb nanopowder təhlili. sintez həb nanohissəciklər yüksək crystallinity göstərir. Müxtəlif morfologiya sonication vaxt asılı olaraq müşahidə edilə bilər. Uzun sonication yüksək aspekt nisbəti və ultra-yüksək crystallinity ilə vahid həb nanorods gətirib çıxara bilər. [Cp. Mənafi et al. 2008]

Hap modifikasiyası

Onun kövrəklik üçün, təmiz həb tətbiqi məhduddur. təbii sümük kompozit əsasən (sümük təxminən 65wt% -ni) nano ölçülü, iynə kimi həb kristallarının ibarət çünki material tədqiqat bir çox səylər polimerlər ilə həb dəyişdirmək edilmişdir. təkmilləşdirilmiş material xüsusiyyətləri ilə kompozitlərin ultrasonically yardım həb modifikasiyası və sintez manifold imkanları (aşağıda bir neçə nümunələri bax) təklif edir.

Praktiki Nümunələr:

nano-Hap sintezi

Poinern et al öyrənilməsi. (2009), bir Hielscher UP50H probe tipli ultrasonicator uğurla həb of sono-sintezi üçün istifadə edilmişdir. ultrasəs enerji artması ilə, həb crystallites hissəciklər ölçüsü azalıb. Nanostructured hydroxyapatite (həb) bir ultrasonically yardım yaş yağıntının texnika tərəfindən hazırlanıb. Ca (NO3) Və KH25PO4 Werde əsas maddi və NH kimi istifadə3 precipitator kimi. Ultrasəs şüalanma altında hidrotermal yağıntının nano metr ölçüsü intervalında (yakl. 30nm ± 5%) bir sferik morfologiya ilə nano ölçülü həb hissəciklər ilə nəticələndi. Poinern və əməkdaşları sono-hidrotermal kommersiya istehsalına güclü miqyaslı-up qabiliyyəti ilə iqtisadi marşrut sintez tapılmadı.

gelantine-hidroksiapatit sintezi (Gel-həb)

Brundavanam və əməkdaşları uğurla mülayim sonication şəraitdə gelantine-hydroxyapatite (Gel-həb) kompozit hazırlamışıq. gelantine-hydroxyapatite hazırlanması üçün jelatin 1g tamamilə 40 ° C 1000ml MilliQ suda həll edilib. Hazırlanmış jelatin həll 2ml sonra Ca2 + / NH əlavə edildi3 qarışıq. qarışıq bir ilə sonicated edilmişdir UP50H ultrasonicator (50W, 30kHz). 0.19M KH sonication zamanı 60ml2PO4 Açılan ağıllı qarışıq əlavə edildi.
Bütün həll 1 saat üçün sonicated edilmişdir. PH dəyəri hər zaman pH 9 səviyyəsində yoxlanıldı və saxlanıldı və Ca / P nisbəti 1,67 səviyyəsinə düzəldildi. Ağ çöküntünün süzülməsi santrifüj ilə təmin edildi və nəticədə qalın bir çöküntü meydana gəldi. Müxtəlif nümunələr bir boru ocağında 100, 200, 300 və 400 ° C temperaturda 2 saat istiliklə işləndi. Beləliklə, zərif bir toz halına gətirilmiş və XRD, FE-SEM və FT-IR ilə xarakterizə olunan dənəvər formalı bir Gel-HAp tozu əldə edildi. Nəticələr göstərir ki, hapın ultrasəs müayinəsi və HApın böyümə mərhələsində jelatinin olması aşağı yapışmaya kömək edir - beləliklə daha kiçik və Gel-HAp nano hissəciklərinin müntəzəm sferik forması meydana gəlir. Yüngül sonikasiya ultrasəs homogenləşmə təsiri səbəbindən nano ölçülü Gel-HAp hissəciklərinin sintezinə kömək edir. Jelatindən çıxan amid və karbonil növlər sonochemically köməkçi qarşılıqlı təsir vasitəsilə böyümə mərhələsində HAp nano hissəciklərinə bağlanır.
[Brundavanam et al. 2011]

Titanium trombositlərin haqqında həb çökmə

Ozhukil Kollatha et al. (2013) hidroksiapatit ilə Ti plitələr örtülmüş var. çökmə əvvəl həb asma bir ilə homogen edildi UP400S (Ultrasəs buynuz H14 400 vat ultrasəs cihaz, sonication 40 sec. 75% amplitude at).

Silver Hap Coated

(2013) ignatev və əməkdaşları gümüş nanohissəciklərin (AgNp) antibakterial xüsusiyyətləri ilə bir həb örtük almaq və cytotoxic təsiri azaltmaq üçün həb təhvil edildi biosynthetic üsul inkişaf. gümüş nanohissəciklərin deagglomeration üçün və hidroksiapatit, bir Hielscher onların çökmə üçün UP400S istifadə edilmişdir.

Ignatev və onun əməkdaşları gümüş örtülmüş həb istehsalına ultrasəs probe tipli cihaz UP400S istifadə olunur.

maqnit qarışdırıcı və ultrasonicator bir quraşdırma UP400S gümüş örtülmüş Hap hazırlanması üçün istifadə edilmişdir [ignatev et al 2013]

Bizim güclü ultrasəs cihazları sub micron- və nano ölçülü intervalında hissəciklər müalicə etibarlı vasitədir. Siz sintez etmək istəyirəm olsun, dağıtmaq və ya tədqiqat məqsədilə kiçik borular hissəciklər functionalize ya kommersiya istehsalı üçün nano-toz slurries yüksək həcmdə müalicə etmək lazımdır – Hielscher sizin tələblərinə uyğun ultrasonicator təklif edir!

ultrasəs reaktor ilə UP400S

Ultrasonik homogenizer UP400S

Daha çox məlumat üçün xahiş edirik

Sizin emal tələblər haqqında bizə danışmaq. Biz sizin layihə üçün ən uyğun quraşdırma və emal parametrləri tövsiyə edəcəkdir.





Xahiş edirik unutmayın Gizlilik Siyasəti.


Ədəbiyyat / Referanslar

  • Brundavanam, R. K .; Jinag, Z.-T., Chapman, P .; Le, X.-T .; Mondinos, N .; Fawcett, D .; Poinern, G. E. J. (2011): nano hidroksiapatit ultrasəs termal yardım sintezi seyreltik jelatin təsiri. Ultrason. Sonochem. 18, 2011 697-703.
  • Cengiz, B .; Gökçe, Y .; Yıldız, N .; Aktaş, Z .; Calimli, A. (2008): Hidroyapatit nanohissəciklərinin sintezi və xarakteristikası. Kolloidlər və səthlər A: Fizikokimya. Eng. 322-ci aspekt; 2008. 29-33.
  • Ignatev, M .; Rybak, T .; Colonges, G .; Scharff, W .; Marke, S. (2013): Silver nanohissəciklərin ilə Plazma Sprayed Hidroksiapatit Coatings. Acta Metallurgica Slovaca, 19/1; 2013 20-29.
  • Jevtića, M .; Radulovićc, A .; Ignjatovića, N .; Mitrićb, M .; Uskoković, D. (2009): poli müşahidə olunan akt (d, l-lactide-co-glycolide) / ultrasəs şüalanma altında hydroxyapatite core-shell nanokürəcikləri. Acta Biomaterialia 5/1; 2009-cu il 208-218.
  • Kusrini, E .; Pudjiastuti, A. R .; Astutiningsih, S .; Harjanto, S. (2012): Ultrasonik Qarışıq üsulları ilə İri Buynuzlu sümük hydroxyapatite hazırlanması və qurutma Sprey. Intl. Conf. Chemical, Bio-Kimya və Ətraf Mühit Elmləri (ICBEE'2012) Sinqapur dekabr 14-15, 2012.
  • Mənafi, S .; Badiee, S.H. (2008): Wet Chemical Metod vasitəsilə Nano-hydroxyapatite of crystallinity haqqında Ultrasonik təsiri. Ir J Pharma Sci 4/2; 2008-ci il 163-168
  • Ozhukil Kollatha, V .; Chenc, Q .; Clossetb, R .; Luytena, J .; Trainab, K .; Mullensa, S .; Boccaccinic, A. R .; Clootsb, R. (2013): AC Titan haqqında hydroxyapatite DC Elektroforetik çökmə vs.. Avropa Ceramic Cəmiyyətinin 33 Journal; 2013 2715-2721.
  • Poinern, G.E.J .; Brundavanam, R.K .; Thi Le, X .; Fawcett (2012) D.: Mümkün Hard Doku Engineering Proqramlar üçün hydroxyapatite 30 nm ölçülü Particle əsasən Pudra əldə bir məsaməli Ceramic mexaniki xüsusiyyətləri. Biotibb Mühəndisliyi 2/6 Amerika jurnalı; 2012-ci il 278-286.
  • Poinern, GJE; Brundavanam, R .; Thi Le, X .; Djordjevic, S .; Prokic, M .; Fawcett, D. (2011): Nanometr miqyaslı hidroksiapatit bio-keramika meydana gəlməsində istilik və ultrasəs təsiri. Nanomedicine Beynəlxalq jurnalı 6; 2011. 2083–2095.
  • Poinern, GJE; Brundavanam, RK; Mondinos, N.; Jiang, Z.-T. (2009): Ultrasəs yardımı üsulu ilə nanohidroksiapatitin sintezi və xarakteristikası. Ultrasonik Sonokimya, 16/4; 2009. 469- 474.
  • Soypan, I .; Mel, M .; Ramesh, S .; Xalid K.A: (2007): süni sümük applications üçün məsaməli hydroxyapatite. Advanced Materials 8. 2007-ci il 116 Elm və Texnologiya.
  • Suslick, K. S. (1998): Kimya Texnologiya Kirk-Othmer daxildir Ensiklopediyası; 4-cü Ed. J. Wiley & Sons: New York, Vol. 26, 1998-ci 517-541.

Müəllif yazıları

Belə UIP1500hd kimi bench-top və istehsal üçün Ultrasonik cihazlar tam sənaye dərəcəli təmin edir.

ultrasəs cihaz UIP1500hd axını vasitəsilə reaktoru ilə