Hielscher Хэт авианы технологи

Nano-Hydroxyapatite-ийн синтакс

Гидроксатитит (HA эсвэл HAp) нь ясны материалтай төстэй бүтэцтэй тул эмнэлгийн зорилгоор биологийн идэвхит керамик юм. Hydroxyapatite-ийн хэт авианы туслах синтез (соно-синтез) нь хамгийн сайн чанарын стандартаар nanostructured HAp үйлдвэрлэх амжилттай арга юм. Хэт авианы маршрут нь нано-талстыг HAP болон хувиргасан тоосонцор, тухайлбал бүрхүүл-наноферез, компози үүсгэх боломжийг олгодог.

Гидроксатитит: олон талын эрдэс бодис

Гидроксилпатит буюу гидроксатитит (HAp, мөн HA) нь кальцийн аплит агуулсан байгалийн жамаар үүссэн эрдэс юм.5(PO4)3(OH). Кристаллын нэгжийн элемент нь хоёр аж ахуйн нэгжээс бүрддэг гэдгийг тэмдэглэхдээ ихэвчлэн бичсэн Ca10(PO4)6(OH)2. Гидроксилпатит нь гипроксилын цогцолборын дөрөв дэх бүлэг юм. Уураг нь фторидит, хлорид, карбонатаар сольж фторпоритит буюу хлорататит үйлдвэрлэх боломжтой. Энэ нь зургаан өнцөгт болор системд талстладаг. Хорт хавдар нь 50 хүртэл тонныг ясны яс гэж нэрлэдэг.
Анагаах ухаанд сүвэрхэг HAP бол хиймэл ясны хэрэглээний сонирхолтой материал юм. Ясны контакттай сайн биоцompatibility ба ясны материалтай төстэй химийн найрлагатай учраас сүвэрхэг HAp керамик нь ясны эд нөхөн сэргэлт, эсийн тархалт, эмийн бэлдмэл зэрэг асар их ашиглалтыг олж илрүүлсэн.
"Ясны эдийг инженерчлэлийн хувьд ясны согог, нэмэгдэл, хиймэл ясны цавуу, хиймэл шүдний засварын мэс заслаар дүүргэсэн материалаар хийсэн. Түүний өндөр гадаргуу нь ясны сийрэгжилтийг хангах остеукунконтологи, мэдрэмтгий чанарыг бий болгодог "[Soypan et al. 2007] Иймээс орчин үеийн олон суулгацыг гидроксилататитаар бүрсэн.
Микросульсталины гидроксилпатитыг өөр нэг амласнаар хэрэглэх нь түүний хэрэглээ юм “яс барих” кальцийг бодвол дээд зэргийн шингээх чадварыг нэмэгдүүлнэ.
Ясны болон шүдний засварын материалыг ашиглахаас гадна Hap-ийн бусад хэрэглээг катализатор, бордоо үйлдвэрлэлд эмийн бүтээгдэхүүн, уургийн хроматографийн хэрэглээнд, ус цэвэрлэх процесст хэрэглэж болно.

Эрчим хүчний хэт авиан: Үр нөлөө ба үр нөлөө

Sonication -ийг шингэн орчинд холбосон акустик талбарыг ашигладаг процесс гэж тодорхойлдог. Хэт авианы долгион нь шингэн дотор тархдаг бөгөөд ээлжит өндөр даралт / нам даралтын мөчлөг (шахалт ба ховор фракц) үүсгэдэг. Ховордлын үе шатанд шингэн дэх жижиг вакуум бөмбөлөгүүд эсвэл хөндийүүд гарч ирдэг бөгөөд эдгээр нь бөмбөлөг нь илүү их энерги шингээх хүртэл янз бүрийн өндөр даралт / нам даралтын мөчлөгүүд дээр ургадаг. Энэ үе шатанд шахалтын үе шатанд бөмбөлгүүд хүчтэй дэлбэрдэг. Ийм бөмбөлгийн нуралтын үед их хэмжээний энерги нь цохилт өгөх долгион, өндөр температур (ойролцоогоор 5000K), даралт (ойролцоогоор 2000мм) хэлбэрээр ялгардаг. Цаашилбал, эдгээр "халуун цэгүүд" нь маш өндөр хөргөлттэй байдаг. Хөөс дэлбэрснээс гадна 280м / сек хүртэл хурдтай шингэн тийрэлтэд орно. Энэ үзэгдлийг кавитаци гэж нэрлэдэг.
Битүүмжлэх явцад бий болсон эдгээр хэт хүч, бөмбөлөг хөөсөнцэр, sonicated орчинд өргөж, бөөмс, дусал нөлөөлж – Энэ нь хоорондоо мөргөлдөхөд хүргэдэг. Ингэснээр тээрэмдэх, дегалломераци, тархалт гэх мэт ширхэгийн хэмжээг багасгах боломжтой. Эдгээр бөөмс нь гидромор болон нано хэмжээгээр багасгана.
Механик эффектээс гадна хүчирхэг sonication нь чөлөөт радикал үүсгэх, зүсэх молекулуудыг бий болгож, бөөмийн гадаргууг идэвхжүүлдэг. Эдгээр үзэгдлийг sonochemistry гэж нэрлэдэг.

Sono-Synthesis

Сларри дахь хэт авианы эмчилгээ нь маш нарийн ширхэгтэй тоосонцрыг үржүүлж, хур тунадасны нуклеотидын талбайг бий болгодог.
Хэт авиаган дор нэгтгэсэн HAp хэсгүүд нь бөөгнөрлийн түвшин буурсан байна. Poeern et al-ийн шинжилгээгээр FESEM (Field Emission Scanning Electron Microscopy) шинжилгээгээр баталгаажуулсан. (2009).

Хэт авианы аппаратыг дэмжиж, хэт авианы х ндий, химийн урвалыг дэмжих, өсөлтийн үе дэх тоосонцор морфологид шууд нөлөөлдөг физикийн нөлөөгөөр дэмждэг. Ultrasonication-ийн гол ашиг нь superfine урвалын холимог бэлтгэх үр дүн юм

  • 1) урвалын хурдыг нэмэгдүүлэх,
  • 2) боловсруулах хугацаа буурсан
  • 3) эрчим хүчний үр ашигтай хэрэглээний ерөнхий сайжруулалт.

Poinern et al. (2011) нойтон химийн аргаар кальцийн нитрат тетраидрат (Ca [NO3] 2 · 4H2O), калийн дигидроген фосфат (KH2PO4) гол реакторт хэрэглэдэг. Нэгтгэлийн явцад рН-ийн утгыг хянахын тулд аммонийн гидроксид (NH4OH) нэмсэн.
Хэт авианы процессор нь UP50H Hielscher Ultrasonics (50 W, 30 kHz, MS7 Sonotrode w / 7 мм голчтой).

Нано-HAP синтезийн алхамууд:

40 мл уусмал нь 0.32М Ca (NO3)2 · 4H2O нь жижиг стаканд бэлтгэгдсэн. ШНХ-ийн уусмалыг ойролцоогоор 2.5 мл NH3-т тохируулна4OH. Шийдэл нь UP50H 100% далайцын тохиргоонд 1 цаг байна.
Эхний цагт 60 мл уусмал 0.19 М [KH2PO4] дараа нь хэт авианы цацрагийн хоёр дахь цаг явагдаж байхдаа дараа нь эхний шийдэлд dropwise нэмсэн байна. Холих процессын үед рН-ийн утгыг 9-р байхад, Ca / P харьцаа 1.67-д хэвээр хадгалагдаж байсан. Дараа нь уусмалыг центрифуг (~ 2000 г) ашиглан шүүнэ. Дараа нь цагаан тунадасыг дулааны боловсруулалтын хэд хэдэн дээжинд хуваана.
Дулааны эмчилгээг эхлэхээс өмнө нийлэгжүүлэлтийн хэт авианы аппаратанд анхны нано-HAP ширхэгийн прекурсоруудыг үүсгэхэд ихээхэн нөлөөтэй байдаг. Энэ нь бөөмийн хэмжээ болон материалын өсөлтийн хэв шинжтэй холбоотой бөгөөд энэ нь эргээд шингэн шатанд хэт ханасан түвшинтэй холбоотой юм.
Түүнчлэн, энэ синтезийн явцад бөөмийн хэмжээ болон түүний морфологи нь шууд нөлөөлж болно. 0-50В-аас хэт авианы хүчийг нэмэгдүүлсний үр дүнд дулааны боловсруулалт хийхээс өмнө бөөмийн хэмжээг багасгах боломж байгааг харуулсан.
Шингэнийг цацрагаар шингээж авах хэт авианы хүчийг нэмэгдүүлсэн нь илүүдэл тооны хөөс / кавитацийг бий болгосон. Энэ нь ээлжит нуклеотидын талбайнуудыг үүсгэж улмаар тэдгээрийн эргэн тойрон дахь жижиг хэсгүүдийг үүсгэсэн. Цаашилбал, хэт авианы цацрагийн удаан хугацааны ил гарсан хэсгүүд бага бөөгнөрөл харуулдаг. Дараачийн FESEM-ийн өгөгдлүүд нь нийлэгжилтийн үед хэт авиан хэрэглэж байхад ширхэгийн агломерацийг багасгасан болохыг тогтоосон.
Нанометрийн хэмжээ болон бөмбөрцөг хэлбэрийн морфологи дахь Нано-Хепийн хэсгүүд нь хэт авиантай нойтон химийн хур тунадасны техникийг ашиглан үйлдвэрлэсэн. Үүний үр дүнд нано-HAP-ийн үрэвслийн талбайн бүтэц, морфологи нь хэт авианы цацрагийн эх үүсвэр болон ашиглалтын дулааны боловсруулалтаас хамааралтай болохыг тогтоосон. Синтезийн процесст хэт авиа байгаа нь дулааны боловсруулалтын дараа хэт нарийн ширхэгтэй нано-HAp нунтагыг үүсгэсэн химийн урвал ба физик үр нөлөөг дэмжсэн болохыг нотолсон.

Шилний урсгал эсийн тасралтгүй хэт авиа

Хэт авианы реактор тасалгаанд Sonication

Гидроксатитит:

  • гол органик бус кальци фосфатын эрдэс
  • өндөр биоцompatibility
  • удаан задардаг
  • Остеокондук
  • Хоргүй
  • дархлаагїй
  • полимер ба / эсвэл шилтэй хольж болно
  • бусад молекулуудын хувьд сайн шингээлтийн бүтцийн матриц
  • сайн ясны орлуулагч

Хэт авианы нэгэн төрлийн болгодог шиг HAp гэх мэт бөөмсүүдийг нэгтгэх, үйлчлэх хүчирхэг хэрэгсэлүүд юм

Сорьцын төрөл ultrasonicator UP50H

Хэт авианы Сол-гель чиглэлийн дагуу HAp-ийн нэгдэл

Нано хэлбэржүүлээгүй ХП хэсгүүдийн нийлэгжилтийг дэмжих зорилгоор хэт гүнд ууссан глобалаар туслах арга:
Материал:
– урвалж: Кальцийн нитрат Ca (NO3)2, ди-аммонийн устөрөгчийн фосфат (NH4)2HPO4, Натрийн гидроксид NaOH;
– 25 мл-ийн туршилтын хоолой

  1. Цацраг идэвхт бодис (NO3)2 (NH4)2HPO4 нэрмэл ус (молийн харьцаа кальцийг фосфороор: 1.67)
  2. Зарим NaOH-ийг уусмалд нэмж рН-ийг 10 орчим байлга.
  3. Хэт авианы эмчилгээ UP100H (sonotrode MS10, далайц 100%)
  • Гидротермал синтезүүд нь цахилгаан зууханд 150 цагт 24 цаг байлгана.
  • Урвалын дараа талстыг HCP аргаар центрифугээр хурааж, ионгүйжүүлсэн усаар угаана.
  • Микропроцессор (SEM, TEM,) ба / эсвэл спектроскопоор (FT-IR) авсан Hp nanopede-ийн шинжилгээ. Hp нийлэгжүүлсэн нано мөхлөгүүд нь өндөр тунгалаг чанарыг харуулдаг. Sonication хугацаанаас хамааран өөр өөр морфологи ажиглагдаж болно. Илүү урт sonication нь өндөр чанарын харьцаа, хэт өндөр crystallinity нь HAp nanorods жигд хүргэж болно. [cp. Манаfi нар. 2008]

HAp-ийн өөрчлөлт

Гэдэсний улмаас цэвэр HAp хэрэглэх нь хязгаарлагдмал байдаг. Материал судлалын явцад байгалийн яс нь нано хэмжээтэй, зүү шиг HAP талстуудтай (ясны 65% -иас эзэлж байгаа) -аас бүрддэг учраас полимерээр HAp-ийг өөрчлөхөд ихээхэн хүчин чармайлт гаргасан байдаг. HAp-ийн ultrasonically assisted modification болон материаллаг шинж чанар бүхий хольцтой нийлмэл синтезийг нийлэгжүүлэх олон боломжуудыг санал болгодог (доорхи хэдэн жишээг үзнэ үү).

Практик жишээ:

Nano-Hp-ийн нийлэгжилт

Poinern et al. (2009), Hielscher UP50H Сорьцын төрөл ultrasonicator нь HAp-ийн соно-синтезийг амжилттай ашигласан. Хэт авианы энерги нэмэгдсэнээр HAp талстын тоосонцрын хэмжээ багассан. Nanostructured hydroxyapatite (HAp) -ийг хэт авианы тусламжтайгаар нойтон хур тунадасаар бэлтгэсэн. Ca (Үгүй3) болон KH25PO4 Үндсэн материал болох NHН3 тундасжуулагчийн хувьд. Хэт авианы цацрагийн доорхи гидротермал хур тунадас нь нано хэмжээсийн хэмжээтэй, мушгиа хэлбэрийн нуклеотидын морфологийн нано хэмжээтэй (30nm ± 5% орчим) -д нөлөөлсөн. Poinern болон хамтран ажиллагсад sono-hydrothermal synthesis нь эдийн засгийн чиглэлийн маршрутыг үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх чадавхийг бэхжүүлсэн.

Гелантин-гидроксатитит (гель-гап) -ийн нэгдэл

Brundavanam болон хамтран ажиллагсад нь зөөлөн гялтанги-гидроксатитит (Gel-HHp) комплексийг бага зэргийн sonication нөхцөлд бэлтгэсэн. Гелантин-гидроксатитыг бэлтгэхэд 1г гелатиныг 40 0С-т 1000мл МиллиQ-ийн усаар бүрэн уусгасан. Бэлтгэсэн желатины уусмалыг 2 мл-ийг Ca2 + / NH дээр нэмнэ3 холимог. Холимог нь sonicated байсан UP50H ultrasonicator (50W, 30kHz). Sonication-ийн үед 0.19м KH-ийн 60 мл2PO4 хольцыг зөв онгойлгож өгсөн байна.
Бүх шийдэл нь 1 цагийн туршид sonicated байв. РН-ийн утгыг бүх цаг үед pH 9 түвшинд шалгаж, Ca / P харьцааг 1.67 болгон тохируулсан. Цагаан тунадасны шүүлтүүрийг төвөөс зугтах замаар олж авсан бөгөөд үүний үр дүнд зузаан шороо үүссэн. Янз бүрийн дээжийг хоолойн зууханд 2 цаг 100, 200, 300, 400 ° C-ийн температурт дулаанаар боловсруулсан. Ингэснээр нарийн ширхэгтэй хэлбэрээр гель-HAp нунтаг гаргаж авсан бөгөөд үүнийг нарийн нунтаг болгон нунтаглаж XRD, FE-SEM, FT-IR-ээр ялгаж авдаг. Үр дүн нь бага зэргийн хэт авианы шинжилгээ болон HAp-ийн өсөлтийн үе шатанд желатин байгаа нь доод наалдацыг өдөөдөг бөгөөд ингэснээр жижиг хэмжээтэй бөгөөд гель-HAp нано хэсгүүдийн ердийн бөмбөрцөг хэлбэртэй болдог. Бага зэргийн sonication нь хэт авианы нэгэн төрлийн нөлөөнөөс болж нано хэмжээтэй гель-HAp хэсгүүдийн нийлэгжилтийг дэмждэг. Желатинаас ялгардаг амид ба карбонил зүйлүүд нь Sonochemically тусламжтайгаар харилцан үйлчлэлээр ургалтын үе шатанд HAp нано хэсгүүдтэй холбогддог.
[Brundavanam et al. 2011]

Titanium Platelets дээр HAp-ийг цутгана

Ozhukil Kollatha нар. (2013) нь гидроксатититтай Ти хавтанг бүрсэн байна. Хадгалахаас өмнө HAp түдгэлзүүлэлт нь UP400S (Хэт авианы эвэр H14 400 ватт хэт авианы төхөөрөмж, 75% -ийн далайцтай үед sonication хугацаа 40 сек.

Мөнгө бүрсэн HAp

Ignatev болон хамтран ажиллагчид (2013) нь мөнгөний нано мананцрууд (AgNp) -ийг HAp-д хадгалж, бактерийн эсрэг шинж чанар бүхий цитотоксины үр нөлөөг бууруулах био-процессыг боловсруулсан. Мөнгөн нано мөхлөгүүд болон тэдгээрийн тунамал чулуулаг нь гидроксатитит, Hielscher UP400S ашигласан.

Ignatev болон түүний хамтран ажиллагсад нь мөнгөний бүрсэн ХМ-үйлдвэрлэлийн хэт авианы сорилын төхөөрөмжийг UP400S ашиглан ашигласан.

Соронзон хутгуур болон хэт авианы аппаратын тохируулга UP400S Мөнгө бүрсэн Hap бэлдмэлийг хэрэглэсэн [Ignatev et al 2013]


Манай хүчирхэг хэт авианы төхөөрөмжүүд нь дэд микрон болон нано хэмжээтэй хэмжээтэй хэсгүүдийг эмчлэх найдвартай хэрэгсэл юм. Та жижиг хоолойд бөөмийг нэгтгэх, тараах, эсвэл функциональ үйл ажиллагаа явуулахыг хүсч байгаа эсэх, эсвэл арилжааны үйлдвэрлэлд өндөр хэмжээний нано-нунтаг бөөнөөр хандах шаардлагатай – Hielscher таны шаардлагад тохиромжтой ultrasonicator санал болгодог!

Хэт авианы реактор бүхий UP400S

Хэт авианы нэгэн төрлийн болгогч UP400S


Дэлгэрэнгүй мэдээллийг Холбоо барих / асуу

Таны боловсруулах шаардлагын талаар бидэнтэй ярилц. Бид таны төслийн хамгийн тохиромжтой тохиргоог, боловсруулах параметрүүдийг санал болгож болно.





Биднийг анхаарна уу Нууцлалын бодлого.


Уран зохиол / Ашигласан материал

  • Brundavanam, RK; Jinag, Z.-T., Чапман, P .; Le, X.-T .; Маринайн, N .; Fawcett, D .; Поинерн, GEJ (2011): Нано гидроксатититийг хэт авианы аппаратаар ялган авах нөлөө. Ultrason. Sonochem. 2011 оны 18-р сар. 697-703.
  • Женгиз, Б .; Гокче, Y .; Йылдыз, N .; Актас, З .; Калимли А., (2008): Гидрояпатитын нанобөлцөлийн синтез ба шинж чанар. Коллоид ба гадаргууд А: Физикохим. Eng. 322-р тал; 2008. 29-33.
  • Игнатэв, М .; Рябак, Т .; Colonges, G .; Scharff, W .; Марке, S. (2013): Мөнгөний нано-мананцарууд бүхий Plasma Sprayed Hydroxyapatite Coatings. Acta Metallurgica Slovaca, 19/1; 2013 он. 20-29.
  • Жевтица, М .; Радулович, А .; Ignjatovića, N .; Mitrićb, M .; Uskoković, D. (2009): Хэт авианы цацрагийн дор поли (d, л-лактид-ко-гликолид) / гидроксацит цөм бүрхүүл агуулсан nanospheres. Acta Биомиологийн 5/1; 2009. 208-218.
  • Кушини, Е .; Pudjiastuti, AR; Astutiningsih, S .; Harjanto, S. (2012): Хэт авианы хосолмол аргууд ба Spray хатаах аргаар үхрийн яснаас Hydroxyapatite бэлтгэх. Intl. Conf. Хими, био-химийн болон хүрээлэн буй орчны шинжлэх ухаан (ICBEE'2012) Сингапур, 2012 оны 12-р сарын 14-15.
  • Манаfi, S .; Badiee, SH (2008): Nano-Hydroxyapatite-ийн Crystallinity-ийн нойтон химийн аргаар үүссэн хэт авианы үр нөлөө. Ir J Pharma Sci 4/2; 2008. 163-168
  • Ozhukil Kollatha, V .; Chenc, Q .; Clossetb, R .; Luytena, J .; Trainab, K .; Mullensa, S .; Boccaccinic, AR; Clootsb, R. (2013): AC vs. DC Титан дээр Hydroxyapatitite-ийн электрофорететрийн алдагдал. European Ceramic Society сэтгүүл 33; 2013. 2715-2721.
  • Поинерн, GEJ; Brundavanam, RK; Thi Le, X .; Fawcett, D. (2012): Сороскерын механик шинж чанарууд Хүчтэй эдлэлийн инженерчлэлийн програмуудад зориулж 30 нм хэмээстэй ширхэгийн суурьтай нунтагласан гидроксапатитаас үүссэн. Биоанагаахын инженер Америкийн сэтгүүл 2/6; 2012. 278-286.
  • Poinern, GJE; Брундаванам, Р .; Ти Ле, Х .; Джорджевич С.; Прокич, М.; Фавцетт, Д. (2011): Нанометрийн масштабтай гидроксиапатит био-керамик үүсэхэд дулааны болон хэт авианы нөлөө. Наномедицины олон улсын сэтгүүл 6; 2011. 2083–2095.
  • Poinern, GJE; Брундаванам, РК; Мондинос, Н.; Жян, З.-Т. (2009): Хэт авианы тусламжтайгаар нанохидроксиапатитын синтез ба шинж чанар. Хэт авианы Sonochemistry, 16/4; 2009. 469- 474.
  • Soypan, I .; Мел, М .; Ramesh, S .; Khalid, KA: (2007): Хиймэл ясны хэрэглээнд саармаг гидрофелитит. Нарийвчилсан материал шинжлэх ухаан ба технологи 8. 2007 он.
  • Suslick, KS (1998): Химийн технологийн Kirk-Othmer нэвтэрхий толь; 4-р хэвлэл. Ж.Вайли & Хүүхэд: Нью-Йорк, Vol. 26, 1998. 517-541.

UIP1500hd гэх мэт вандан дээд болон үйлдвэрлэлийн хэт авианы төхөөрөмжүүд аж үйлдвэрийн зэрэг бүрэн хангах болно.

Хэт авианы төхөөрөмж UIP1500hd урсгалыг дамжуулан реактор нь