Tecnología ultrasonido Hielscher

Sono — síntesis ar Nano — hidroxiapatita

Hidroxiapatita (xi wa HAp) ge 'nar cerámica bioactiva xi frecuentada pa ngäts'i médicos nu'bya ár estructura similar jar hñei ar óseo. Síntesis asistida ya ultrasonidos (sono — síntesis) ja ar hidroxiapatita ge 'nar técnica exitosa pa producir nanoestructurados HAp jar altos estándares hño. Ar ruta ultrasónica permite pa producir nano-cristalino HAp nu'u̲ modifica ya partículas, ngu, nanoesferas core — shell ne compuestos.

Hidroxiapatita: 'nar Mineral versátil

Hidroxiapatita hidroxiapatita (HAp, 'nehe xi) ge 'nar dets'e xi mineral apatita calcio ko ar fórmula Ca5(DESPUÉS AR4)3(O). Pa denotar da célula ar xe̲ni xito compone ar yoho ya entidades, nu'bu̲ da nthe̲hu̲ 'ra xi escrito Ca10(DESPUÉS AR4)6(O)2. Hidroxiapatita ge ar endmember ar hidroxilo ar Hmunts'i complejo apatita. Ion o tsa̲ da reemplazar ar hño fluoruro, cloruro wa carbonato, produciendo Fluorapatito wa ya chlorapatite. Ar cristaliza jar ko ya cristalino hexagonal. HAp ar pädi Komo hñei óseo nu'u̲ asta da ar 50% ar be̲xu ar hueso ge 'nar dets'e modificada ar hidroxiapatita.
Jar 'ñithi, nanoestructurados porosa HAp ge 'nar interesante hñei pa nt'ot'e hueso artificial. Nu'bya ár hño biocompatibilidad contacto hueso ne ár composición química similar jar he̲'mi hueso, ar cerámica poroso HAp xi encontrado enorme njapu'befi jar aplicaciones biomédicas, da 'ñent'i regeneración ar tejido óseo, ar proliferación ar celular ne ar entrega ar droga.
"Ja ar hueso tejido ar ingeniería ar xi 'yot'e ar Ts'ut'ubi komongu ar relleno ar defectos óseos, injerto ar hueso artificial ne aumento ne cirugía revisión prótesis. Ár mextha área superficial conduce excelente osteoconductividad ne resorbability proporcionar crecimiento rápido ar hueso." [Soypan et jar el. 2007] Ir xingu implantes modernos gi 'bu̲hu̲ recubiertos ko ya hidroxiapatita.
Gi nt'ot'e prometedora hidroxiapatita microcristalina ge ár njapu'befi ngu “formación ya huesos” ar suplemento ko absorción mäs xi ngu jar comparación ko ar calcio.
A el lado de ár njapu'befi ngu ya he̲'mi ma huesos ne ts'i, xi tingigi mbo bí ma 'ra aplicaciones ar HAp jar catálisis, producción fertilizantes, ngu jar productos farmacéuticos, ja ya aplicaciones cromatografía proteína ne procesos ár nt'ot'e ar dehe.

Ir nge ultrasonidos: ya efectos ne impacto

Ar sonicación ar pede komongu proceso ho bí gi japu̲'be̲fi 'nar hwähi acústico, nä'ä da acopla 'nar made líquido. Ya ondas ultrasonido propagan ja ar líquido ne producen ciclos alternos mextha presión yá baja presión (compresión ne rarefacción). Nxoge ar fase rarefacción emergen t'olo burbujas vacío wa ya vacíos jar líquido, da crecen a lo largo de varios ciclos mextha presión yá baja presión asta ar burbuja Hindi tsa̲ da absorber mäs energía. Ja xí fase, ya burbujas implosionan violentamente Nxoge 'nar fase compresión. Nuna ar colapso burbujas Nxoge da libera 'nar Nar dätä hño yá 'bede ya energía ja ya ondas choque, altas temperaturas (aprox. 5.000 ë) ne presiones (aprox. 2. 000atm). 'Nehe, nuya "puntos mañä" ar caracterizan ya tasas ar enfriamiento xi altas. Ar implosión ar burbuja 'nehe resulta jar chorros líquidos asta 280m yá s velocidad. Nuna ar fenómeno bí denomina ar cavitación.
Nu'bu̲ gi ndu extremas, da generan Nxoge ar colapso ya burbujas cavitación, expansión jar nt'uni sonicación, partículas ne gotitas ya afectadas – Di ja nt'uni colisión ja ya partículas pa da romper ar sólido. Nuna modo, bí logra ar reducción ar tamaño ar partícula Honja fresado, ar desaglomeración ne ar dispersión. Ya partículas xi da diminuted tamaño submicrónico ne nano.
A el lado de ya efectos mecánicos, ar sonicación potente to da t'ot'e radicales libres, moléculas jar esquileo ne activar ya superficies ya partículas. Nuya ya fenómenos mi pädi komongu ar sonochemistry.

Sono — síntesis

'Nar nt'ot'e ultrasónico ar mezcla resulta jar partículas xi finas ko NTHEGE uniforme pa ndi bí crean mäs sitios nucleación pa ar precipitación.
Ya partículas ar hAp sintetizadas jár ultrasonidos muestran 'nar disminución ar aglomeración. Ar zu'we tendencia ma aglomeración ultrasonidos sintetizado ar HAp bí confirmada 'nar nt'udi ya FESEM (emisión ya hwähi microscopía electrónica) análisis Poinern et jar el., (2009).

Ar ultrasonido ayuda ne promueve reacciones químicas ya cavitación ne yá efectos físicos da influyen Hmunts'i ja ar morfología ar partícula Nxoge ar fase crecimiento. Ya ndu'mi njapu'befi ultrasonidos, di komongu ar nt'uni mfädi mezclas reacción extrafino ya

  • 1) velocidad ar reacción creciente,
  • (2) zu'we pa procesamiento
  • (3) 'nar mejora Nxoge jar njapu'befi nt'ot'e xi hño ya ar energía.

Poinern et ar (2011) desarrolló 'nar ruta wet — chemical da usa ar tetrahidrato ar nitrato calcio (Ca [NO3] 2 · 4H2O) ne fosfato ar biácido ar potasio (KH2PO4) komongu ar reactivo ar principal. Pa controlar ar pH Nxoge ar síntesis, ar agregó hidróxido amonio (NH4OH).
Ar procesador ar ultrasonido mar 'nar UP50H (50 w, 30 kHz, MS7 sonotrodo ko 7 mm diámetro) ar ultrasonidos Hielscher.

Pasos ar síntesis nano — HAP:

'Nar njäts'i ya 40 mL Ca (hingi ar 0.32 M)3)2 · 4 H2Wa bí preparado ja 'nar Baso ar precipitados pequeño. PH ár njäts'i gem'bu̲ bí ajustado bí 9.0 ko aproximadamente 2,5 mL ar NH4O. Ár njäts'i bí sonicada ko ar UP50H ja ar za amplitud 100% pa 1 ora.
Ar ngäts'i ar ndui ora 'nar njäts'i ya 60 mL 0,19 M [KH2DESPUÉS AR AR4] bí xu̲ki lentamente agrega gota tso̲kwa gota jar ndui ár njäts'i Mente da experimentaba 'nar ñoho ora irradiación ultrasónica. Nxoge ar proceso mezcla, ár hmädi pH bí comprobado ne mantuvo jar 9 Mente da cociente Ca yá hne da mantuvo jar 1.67. Ár njäts'i gem'bu̲ bí filtró utilizando centrifugación (~ 2000 g), 'mefa xta nä'ä ar precipitado blanco resultante bí proporcionado 'nar 'bede ya muestras ja ya nt'ot'e térmico.
'Bu̲i Kwä ultrasonido jar nt'ot'e síntesis 'bu̲ 'be̲tho ar nt'ot'e térmico pe̲ts'i 'nar influencia significativa jar formación ya precursores partículas nano — HAP inicial. Esto es nu'bya tamaño ya partículas xi relacionado jar nucleación ne ár hmu ar crecimiento ar hñei, nä'ä da japi ár relaciona ko ár 'mui na saturación mbo jar fase líquida.
'Nehe, tamaño partícula ne ár morfología xi da Hmunts'i influenciadas Nxoge nuna ar proceso síntesis. Ár ntsoni ar aumentar ar energía ultrasonido 0 50W demostró ke mar tsa̲ ga reducir ar tamaño ya partículas 'bu̲ 'be̲tho ar nt'ot'e térmico.
Ar creciente poder ultrasonido utilizado pa irradiar ar líquido indica ne da produjeron dätä 'bede ya burbujas yá cavitaciones. 'Me̲hna produjo ma 'nagi ár mäs sitios nucleación ne da ya partículas formadas mi 'be̲ni nuya sitios ya mäs t'olo. Ir otra parte, ya partículas expuestas períodos irradiación ultrasónica muestran menos aglomeración. Datos FESEM posteriores xi confirmado ar aglomeración partículas reducidas nu'bu̲ ar ultrasonido ar gi japu̲'be̲fi Nxoge ar proceso síntesis.
Ya partículas nano — HAp jar rango tamaño nanómetro ne morfología esférica ma producidas usando 'nar técnica precipitación química húmeda jar 'bu̲i Kwä ultrasonido. Ar bí nthe̲hu̲ da dá estructura cristalina ne morfología ya polvos da t'ot'e 'na jar nano — HAP ma dependiente ár nts'edi fuente irradiación ultrasónica ne ár 'mefa ár njäts'i Tange'u ár nt'ot'e térmico. Mar evidente mi 'bu̲i Kwä ultrasonido jar proceso síntesis promueve reacciones ya químicas ne ya efectos físicos da producción 'mefa ya polvos ultrafinos nano — HAp 'mefa xta nt'ot'e térmico.

Ultrasonidos continuos ko 'nar celda flujo vidrio

Sonicación ja 'nar cámara reactor ultrasónico

Hidroxiapatita:

  • mineral fosfato calcio inorgánico principal
  • mextha biocompatibilidad
  • biodegradabilidad lenta
  • osteoconductive
  • Hindi tóxico
  • Hindi inmunogénico
  • tsa̲ da combinar ar ko polímeros ne / wa vidrio
  • matriz estructura hño absorción pa ma 'ra ya moléculas
  • sustituto óseo excelente

Homogeneizadores ultrasónicos ya bo̲jä nu'u̲ poderosas pa sintetizar ne funcionalizar ya partículas, komongu ya HAp

Ultrasonicador ar klase sonda UP50H

Síntesis hAp via ruta ar Sol-Gel ultrasonido

Ultrasonido asistido ruta sol-gel da síntesis ya partículas HAp nanoestructurados:
Hñei:
– reactivos: nitrato calcio Ca (HI'NÄ)3)2, di — amonio hidrógenofosfato (NH4)2HPO4, Hydroxyd sodio NaOH;
– probeta 25 ml

  1. Ca (hingi ar disuelven3)2 ne (NH4)2HPO4 jar dehe destilada (fósforo calcio cociente molar: 1.67).
  2. Añadir 'ra ya NaOH jar ár njäts'i pa da zeti ár pH mi 'be̲ni ar 10.
  3. Ár nt'ot'e ultrasónico ko 'na UP100H (sonda MS10, amplitud 100%)
  • Bí duts'i da t'ot'e xi hño ya síntesis hidrotermales ma 150° C ya 24 h ja 'nar horno eléctrico.
  • 'Mefa xta reacción, HAp cristalino to da cosechado ya centrifugación ne lava ko ar dehe desionizada.
  • Análisis ya nanopolvos ar HAp obtenidos ya microscopía (SEM, TEM) wa espectroscopia (FT — ga). Ar sintetizado nanopartículas HAp muestran mextha ar cristalinidad. Ar observan 'na'ño morfología dependiendo de ar pa ar sonicación. Sonicación ya to da t'ot'e uniforme nanobarras ar HAp 'nar nä'ä da 'yadi wa mextha ne ultra ya mextha cristalinidad. [ga ar Manafi et jar ar. 2008]

Nyokwi nthoki HAp

Nu'bya ár fragilidad, ár nt'ot'e HAp binu ar limitada. Jar nthoni materiales, xingu ya ts'edi ar Xká 'yot'u̲hu̲ ir 'be̲fi pa modificar HAp ya polímeros ya ke ar hueso xi ge da 'nar compuesto consistía principalmente ar tamaño nanométrico, komongu agujas cristales HAp (cuentas pa 65wt % hueso). Nyokwi nthoki ir nge ya ultrasonidos asistida HAp ne síntesis compuestos ko características mejoradas ar hñei ofrecen posibilidades múltiples (ga 'ra ya ejemplos mäs abajo).

Ejemplos prácticos:

Síntesis nano — HAp

Ja ar estudio Poinern et ar (2009), 'nar Hielscher UP50H ultrasonicador ar klase sonda bí utilizada ko éxito pa ar sono — síntesis ar HAp. Ko ar aumento ar energía ultrasonido, disminuyó tamaño ya partículas ya cristalitos ar HAp. Nanoestructurados hidroxiapatita (HAp) bí preparado ja 'nar técnica precipitación húmeda asistida ya ultrasonido. CA (HINGI3) ne KH25DESPUÉS AR AR4 Werde utilizado komongu ar hñei principal ne NH3 komongu ar precipitador. Precipitación hidrotermal jár irradiación ultrasónica umbi lugar da tamaño nanométrico ya partículas HAp ko 'nar morfología esférica jar rango tamaño nano metros (30nm aprox. ± 5%). Poinern ne yá colaboradores bí dini ar síntesis hidrotermal sono 'nar ruta bojä ko Nar dätä hño mfeni ar escalado da producción yá 'ma.

Síntesis gelantine — hidroxiapatita (Gel — HAp)

Brundavanam ne colaboradores xi preparado ko éxito 'nar compuesto gelantine — hidroxiapatita (HAp — Gel) ja ya za̲tho ar sonicación. Pa jar nt'ot'e ar hidroxiapatita gelantine, 1g gelatina ar xi disuelto completamente jar 1000mL ar dehe MilliQ ma 40° c.ndunthe Gem'bu̲ bí añadió 2mL ár njäts'i ya gelatina thoki pa ar Ca2 + NH3 mezcla. Ar mezcla bí sonicada ko 'nar UP50H ultrasonicador (50W, 30kHz). Nxoge jar sonicación, 60mL 0,19 M KH2DESPUÉS AR AR4 gota — sabiamente ma agregados 'na jar mezcla.
Nga̲tho ár njäts'i bí sonicada Nxoge 1 h. Ár hmädi ar pH bí comprobó ne mantuvo jar pH 9 nzäm'bu ne ar nthe Ca yá hne ar ajustó da 1,67. Ar filtración ar precipitado blanco ar logró ir nge ya centrifugación, resultando 'nar loda gruesa. Bu̲i muestras ma tratadas térmicamente ja 'nar horno tubo Nxoge 2 h bí temperaturas ar 100, 200, 300 ne 400 oC. Ar nuna ngehnu̲, bí obtuvo 'nar polvo Gel — HAp jar granular, ne bí molido ja 'nar polvo fino ne caracterizado ya XRD, nt'eme — SEM ne FT — ga. Ya resultados muestran ne ar ultrasonidos leves ne 'bu̲i Kwä gelatina Nxoge ar fase crecimiento ar HAp promueven 'nar adhesión mäs xí hñets'i'i, nä'ä resulta ja 'nar esférica regular ja ya nanopartículas Gel — HAp. Ar sonicación ar za̲tho ayuda ar síntesis partículas Gel — HAp ar tamaño nanométrico debido a efectos de homogeneización ultrasónica. Ya especies amida ne carbonilo ar gelatina bí unen 'mefa ja ya nanopartículas HAp Nxoge ar fase crecimiento a través de interacción asistida ya sonoquímicamente.
[Brundavanam et jar el., 2011]

Deposición ya HAp ja ya plaquetas titanio

Ozhukil Kollatha et ar (2013) xi cubierto ya placas Ti ko ya hidroxiapatita. 'Bu̲ 'be̲tho ar deposición, ar suspensión ar HAp bí homogeneizó ko 'na UP400S (dispositivo ultrasónico ar 400 watts ko ndäni ultrasónico H14, sonicación pa 40 ya 'na̲te ya mfe̲ts'i ja ar 75% ar amplitud).

Revestida ya t'axi ar HAp

Ignatev ne colaboradores (2013) desarrollaron 'nar nt'ot'e biosintético ho bí depositaron nanopartículas ár t'axi (AgNp) jar HAp da uni 'nar capa HAp ko propiedades antibacterianas ne da disminuir ár ntsoni citotóxico. Pa ar desaglomeración ya nanopartículas t'axi ne ár sedimentación ar hidroxiapatita, 'nar Hielscher UP400S bí utilizado.

Ignatev ne yá colaboradores utilizan dispositivo ultrasonidos ar klase sonda UP400S pa ar producción HAp recubierta ár t'axi.

'Nar instalación ya agitador magnético ne ultrasonicador UP400S bí utilizado pa jar nt'ot'e Hap revestida ár t'axi [Ignatev et jar el., 2013]


HMUNTS'UJE poderosos aparatos ultrasonidos ya bo̲jä nu'u̲ confiables pa ar nt'ot'e ya partículas rango sub micras ne tamaño nano. Nu'bu̲ gi sintetizar, dispersar wa funcionalizar ya partículas tubos t'olo pa ngäts'i nthoni wa t'ot'e japi ar dätä volúmenes mezclas polvo ar nano pa ar producción yá 'ma – Hielscher ofrece ultrasonicador mfädi pa yá requerimientos!
UP400S ko reactor ultrasónico

Homogeneizador ultrasónico UP400S


Contacto yá da 'yadi mäs ungumfädi

Ñö ko ngekagihe dige yá ndu procesamiento. Recomendamos ya parámetros configuración ne ar proceso xí adecuados pa ár 'be̲fi.





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Ot'a yá referencias

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Aparatos ultrasonidos pa producción komongu ar UIP1500hd ne ar banko proporcionan ár 'mui completo industrial.

Dispositivo ultrasónico UIP1500hd ko reactor flujo