Hielscher ultrazvučna tehnologija

Sono-sinteza Nano-hidroksiapatit

Hidroksiapatit (HA ili hapa) je visoko koja bioaktivna keramika za medicinske namene zbog slične strukture do koštanog materijala. Ultrazvučna sinteza (Sono-sinteza) hidroksiapatit je uspešna tehnika za proizvodnju nanostrukturisanog Hesa na najvišim standardima kvaliteta. Ultrasonični put omogućava proizvodnju Nano-glazurom hapa, kao i modifikovane čestice, npr. Core-Shell nanosfere i kompozita.

Hidroksiapatit: raznovrsni mineralni

Hidroxylapatite ili hidroksiapatit (hapa i HA) je prirodno, mineralni oblik kalcijum apatite sa formulom5(PO4)3(OH). Da bi se označili tako mogla da čini dva entiteta, to je obično pisano ca10(PO4)6Oh2. Hidroxylapatite je hidroxyl endmember grupe kompleksnog apatite. OHH se može zameniti fluoride, hlorida ili karbonata, proizvodi fluorapatite ili chlorapatite. Crystallizes je u Šestougaone šipke kristal sistemu. Heje poznat kao koštane materijal do 50 wt% kostiju je modifikovani oblik hidroksiapatit.
U medicini, nanostrukturirani porozni Hejer je zanimljiv materijal za primenu artefkosti. Zbog dobre biokompatibilnosti u obliku kostiju i sličnog hemijskog sastava koštane materijala, porozni Heukova Keramika je pronašla ogromnu upotrebu u biomedijskim aplikacijama, uključujući regeneraciju koštane tkiva, širenje ćelija i isporuku droge.
"U inženjerstvu koštane tkiva primenjen je kao doziranje materijala za defekte i povećanje kostiju, materijala za transplantaciju veštačkog kostiju, kao i za reviziju proteza. Oblast visokog površinskog prostora vodi ka odličnoj osteoconductivity i resornabilnosti pružajući brzu kost. " [Soipan et Al. 2007] Dakle, mnogi savremeni implanti su premazni sa hidroxylapatitom.
Još jedna perspektivna primena microcrystalline hidroxylapatita je njihova upotreba kao “koštane gradnje” dodatak sa superiornim apsorpcijom u odnosu na kalcijum.
Pored upotrebe kao i popravka materijala za kosti i zube, druge aplikacije HAPsa mogu se naći u katalrezu, proizvodnji đubriva, kao spoj u farmaceutskim proizvodima, u proteini hromatografskim aplikacijama i procesima lečenja vode.

Ultrazvuk struje: efekti i uticaj

Soniranost je opisan kao proces u kome se koristi akustična polja, koja je u kombinaciji sa tečnim srednjim. Ultrazvučni talasi se umnožava u tečnoj i proizvodi naizmenične pritiske i cikluse niskog pritiska (kompresovanje i rarefrakciju). Tokom faze rarefrakcije pojavljuju se mali vakum mehurići ili voids u tečnoj tečnosti, koji rastu preko različitih ciklusa visokog pritiska/niskog pritiska dok Mehurić ne može da apsorbuje više energije. U ovoj fazi, mehurići se tokom faze kompresije rasu na neplode. Za vreme takve skupljanja mehurića velika količina energije se izdaje u obliku šoka, visokih temperatura (oko 5, 000K) i pritisaka (oko 2.000 bankomata). Pored toga, ove "vruće tačke" karakteriše veoma visoka stopa hlađenja. Implozija mehurića takođe rezultira tečnim mlaznicama do 280 miliona brzina. Ovaj fenomen je nazvao kavitacijom.
Kada se ove ekstremne snage, koje su generisane tokom kolapsa mehurića za kavitaciju, razvijaju u najpogođenima srednjeg, čestica i kapljice su zahvaćeni – rezultira ukrštenom sudara, tako da je čvrsta prskanje. Time se postiže smanjenje veličine čestica kao što su glodalice, deagglomeration i Disperzija. Čestice mogu da se umanjuje u submicron-u i Nano-veličini.
Pored mehaničkih efekata, moćni sonovi mogu stvoriti besplatne radikale, molekule sa šarom i aktivirati površinsku površinama. Taj fenomen poznat je kao sonohemija.

Sono-sinteza

Ultrasonični tretman slurrija dovodi u veoma fine čestice sa čak i distribucijom, tako da se kreiraju još više nukionih lokacija za padavine.
Hemerne čestice sintetizovane pod ultrasonijom pokazuju da je smanjen nivo agglomeration. Donja tendencija za agglomeration ultrasonično sintetizovanog Hepa je potvrđena na PR. od strane, u okviru programa za proveru emisije na polju "elektronski mikroskopija" (2009).

Ultrazvuk pomaže i promoviše hemijske reakcije pomoću ultrasonalne kavitacije i njegovih fizičkih efekata koji direktno utiču na morfologiju u toku faze rasta. Glavne prednosti ultrasonnosti rezultujuće su pripremom superfine mešavine reakcije

  • 1) povećana brzina reagovanja,
  • 2) smanjeno vreme obrade
  • 3) sveukupan napredak u efikasnijem korišćenju energije.

"Pointa" (2011) je razvila vlažnu hemijsku rutu koja koristi kalcijum nitrat (ca [NO3] 2 · 4H2O) i kalijum dihidrogen fosfata (KH2PO4) kao glavne regrupe. Za kontrolu pH vrednosti za vreme sinteze, ammonijum hidroxide (NH4OH) je dodat.
Ultrazvučni procesor je bio УП50Х (50 w, 30 kHz, MS7 Sonotvozio W/7 mm prečnik) od Hielscher Ultrasonics.

Koraci Nano-HAPZE:

40 mL rješenje za 0.32 M ca (ne3)2 · 4H2O je pripremljen u malom pčelaku. PH je tada podešen na 9,0 sa oko 2,5 mL NH4Oh. Rešenje je bilo sa УП50Х na 100% podešavanja za 1 sat.
Na kraju prvog časa, a 60 mL rješenje o 0.19 M [KH2PO4] je tada sporo dodan u prvo rešenje u prvom rešenju dok je drugi sat vremena ultrasoničan. Tokom procesa mešanja, pH vrednost je proverena i održavana u 9 dok je odnos ca/P održan u 1,67. Rešenje je tada filtrirano koristeći centrifugaciju (~ 2000 g), nakon čega je Rezultantni beli padavine bio proporcionalno u brojnim uzorcima za tretman toplote.
Prisustvo ultrazvuk u postupku sinteze pre termičkog tretmana ima značajan uticaj na formiranje inicijalnih prekursova Nano-HEA. To je zbog veličine čestica koji se odnosi na nukeraciju i šaru rasta materijala, što se zauzvrat odnosi na stepen super zasićenosti u tečnoj fazi.
Pored toga, na ovaj proces sinteze mogu se direktno odraziti i veličina čestica i njeno morfologija. Efekat povećanja ultrazvučne snage od 0 do 50W pokazao je da je moguće smanjiti veličinu čestica pre termičkog tretmana.
Sve veća ultrazvučna moć koja se koristi za nerađnost tečnosti ukazuje na to da su proizvedeni veći broj mehurića/Kavitacija. To je zauzvrat proizvodila više lokacija za nukleraciju i kao rezultat toga su čestice koje su formirane oko tih lokacija manje. Pored toga, čestice su izloženi duži periodi ultrasonne radijacije manje agglomeration. U narednom periodu podaci su potvrdili da su smanjeni agglomeration kada se ultrazvuk koristi tokom procesa sinteze.
Nano-hapsi u rasponu od nanometar i trofologije su napravljeni upotrebom vlažne hemijske padavine u prisustvu ultrazvuk. Utvrđeno je da su glazurom strukture i morfologije rezultujuće "Nano-HEKASTE" zavisile od snage ultrasonnog izvora zračenja i narednog toplotnog tretmana koji se koristi. Bilo je očigledno da je prisustvo ultrazvuk u procesu sinteze promovisalo hemijske reakcije i fizičke efekte koji su kasnije doneli ultrafine Nano-HEU prašku posle termičkog tretmana.

Neprekidna ultrasonacija sa staklenom ćelijom

Soniranost u okviru ultrasonove komore

Hidroksiapatit

  • glavni neorganski kalcijum Fosfatni mineralni
  • Visoka biokompatibilnost
  • sporo bioregradljivost
  • osteoconductive
  • Неротичан
  • neimmunogenski
  • može se kombinovati sa polymerima i/ili staklom
  • Dobra matrica za apsorpciju za druge molekule
  • Odlična zamena kostiju

Ultrasonični homogenizeri su moćni alati za sintetizaciju i funkcionalnije čestice, kao što je hapa

Ultrasonicator u tipu istrage УП50Х

Hesonova sinteza preko ultrazvučne Sol-gel puta

Ultrasonično potpomognuta putanja Sol-gel za sintezu nanostrukturiranih Hebi:
Materijal:
– REACT: kalcijum nitrata ca (ne3)2, Di-Ammonium hidrogen fosfata (NH4)2HPO4, Natrijum hidroxyd NaOH;
– 25 ml testne cevi

  1. Raspuštanje ca (ne3)2 i (NH4)2HPO4 u destilusnjoj vodi (molar odnos kalcijuma do fosfora: 1,67)
  2. Dodajte nešto o rešenju da biste zadržali svoj pH oko 10.
  3. Ultrasonični tretman sa УП100Х (sonoton MS10, pojačavanje 100%)
  • Hidrotermalni sintetički objekat sproveden je na 150 ° c za 24 h u električnim pećnicama.
  • Posle reakcije, glazurom hapa može biti izlišen centrifugacijom i pranjem sa dejonizovanom vodom.
  • Analiza stečenog Henopraha mikroskopije (SEM, ije,) i/ili spektroskopije (FT-IR). Sintetizovani Henizčlanci pokazuju visok crystallinity. Različite morfologije se mogu primetiti u zavisnosti od vremena kada se Sonje. Duža sonacija može da dovede do jednoobraznog Henanorsa sa visokim odnosom širine i ultra High crystallinity. [CP. Manafi et Al. 2008]

Modifikacija hapa

Zbog svog britnosti, primena čistog HAPsa je ograničena. U okviru materijalnih istraživanja, ostvaren je veliki broj napora da se hapsi i polimera, s obzirom da je prirodna kost Kompozitna uglavnom sastojala od Nano-a, kao što je "hejt" (računi za oko 65wt% kostiju). Ultrasonično potpomognuta modifikacija Heda i sinteza kompozita sa poboljšanim materijalnim karakteristikama nudi mogućnost (pogledajte nekoliko primera ispod).

Praktični primeri:

Sinteza Nano-hapa

U studiji o Pointu. (2009), Hielscher УП50Х "ultrasonicator" za tip istrage je uspešno korišćen za Sono-sintezu Hapa. Sa povećanjem ultrazvučne energije, veličina čestica Hecrystallites se smanjila. Nanostrukturirani hidroksiapatit (he) je pripremio ultrasonično potpomognuta tehnika vlažnosti. Ca (ne3) i KH25PO4 Bio je korišten kao glavni materijal i NH3 kao provalilac. Hidrotermalne padavine pod ultrasonnom radijacijom rezultirale su u Hemnim razultima, sa sferom morfologije u opsegu od Nano visine (oko 30nm ± 5%). Šiljka i suradnici našli su "Sono-hidrotoplotnu sintezu" ekonomski put sa jakom mogućnošću podešavanja na komercijalnu proizvodnju.

Sinteza gelantine-hidroksiapatit (gel-hapa)

Brundavanam i suradnici uspešno su pripremili gelantine-hidroksiapatit (gel) kompozit pod blagim uslovima. Za pripremu gelantine-hidroksiapatit, 1g gelatine je potpuno Raspušten u 1000mL MilliQ vodu na 40 ° c. 2mL pripremljenog gelatine rešenja je potom dodato u Ca2 +/NH3 Meљavina. Mešavina je imala УП50Х ultrasonicator (50W, 30kHz). Tokom Sonje, 60mL 0.19 M KH2PO4 Bili su vrlo pametno dodati u mešavinu.
Celo rešenje je bilo Sonno za 1h. PH vrednost je proverena i održava se u pH 9 u svako doba i odnos ca/P je prilagođen 1,67. Filtracija bele padavine je postignuta od strane centrifugacije, što je dovelo do gustog sluranja. Različiti uzorci bili su toplotni tretirani u peći na cevi za 2h na temperaturi od 100, 200, 300 i 400 ° c. Na taj način dobijeno je gel-Heak u granulularnom obliku, koji je bio izrešetan u fini prah i odlikuje ga XRD, FE-SEM i FT-IR. Rezultati pokazuju da blaga ultrasonacija i prisustvo gelatine tokom faze rasta Heda u fazi razvoja, čime se dovodi do manjeg i formiranja regularnog oblika gela – Henano-čestica. Blaga sonacija pomaže sintezu u kojoj se nalazi Nano-veličina – Hebi za ultrasoničan uticaj. Vrsta Amida i karbonila iz gelatine je naknadno u odnosu na Henano-čestice tokom faze rasta preko sonohemalno pomagane interakcije.
[Brundavanam et Al. 2011]

Svedočenje o Heju na Titeletama

Ozhukil Kollatha et Al. (2013) je premazan sa hidroksiapatit. Pre nego što se iskaz, Hebi je bio homogen УП400С (400 Vots ultrasonični uređaj sa ultrasonom H14, soniranost 40 sec. na 75% pojačajma).

Srebrni premazni

Ignatev i suradnici (2013) razvili su metod biosynthetic u kome su srebrni nanopčlanci (AgNp) deponovani na Hemu da bi dobili hebeno prskanje sa antibakterijalnim osobinama i smanjili taj ctotokski efekat. Za deagglomeration srebrnih nanopčlanaka i za njihov taloženje na hidroksiapatit, Hielscher УП400С je korišćen.

Ignatev i njegovi suradnici koristili su uređaj za ultrazvučne probe UP400S za srebro i premazni.

Podešavanje magnetnog kašičice i ultrasonicatora УП400С korišćena je za pripremu sa Silver-prelivnim Hemom [Ignatev et Al 2013]


Naši moćni ultrasonični uređaji su pouzdani alati za lečenje čestica u okviru podmicrona i Nano-veličine. Bez obzira da li želite da se sintetizujete, razrastate ili funkcionalizuju čestice u malim tubama u svrhu istraživanja ili treba da tretirate visoke volumene Nano-pudera za komercijalnu proizvodnju – Hielscher vam nudi odgovarajući ultrasonator za vaše potrebe!
UP400S sa ultrasonnim reaktorom

Ultrasonični homogenizer УП400С


Контактирајте нас / Питајте за више информација

Разговарајте са нама о вашим захтевима за обраду. Ми ћемо препоручити најпогодније параметре подешавања и обраде за свој пројекат.





Molimo vas da zabeležite naše Правила о приватности.


Литература / Референце

  • Brundavanam, R. K.; Jinag, Z.-T., Chapman, P.; Le, X.-T.; Mondinos, N.; Fawcett, D.; Pointa, G. E. J. (2011): uticaj oslabiti gelatine na ultrasonični sintezu sa Nano hidroksiapatit. Ultrason. Sonohem. 18, 2011. 697-703.
  • Čengiz, B.; Gokce, Y.; Jildiz, N.; Aktas, Z.; Calimli, A. (2008): sinteza i karakterizacija hydroyapatite nanopčlanaka. Koloids i površine A: Fizoem. ING aspekti 322; 2008.29-33.
  • Ignatev, M.; Rybak, T.; Kolonice, G.; Scharff, W.; Marke, S. (2013): plazma prskan hidroksiapatit premazi sa srebrnim Nanoptekstovima. U Metaluršici ACTA, 19/1; 2013.20-29.
  • Jevtića, M.; Radulovićc, A.; Ignjatovića, N.; Mitrićb, M.; Uskoković, D. (2009): kontrolisani sklop Poly (D, l-lakpls-co-grafcolide)/hidroksiapatit jezgro – Shell nanosfere pod ultrasonnim zračenjem. ACTA Biomaterialia 5/1; 2009.208 – 218.
  • Kusrini, E.; Pudjiastuti, A. R.; Astutiningsih, S.; Harjanto, S. (2012): izrada hidroksiapatit od spongiformna kosti po kombinacijom metoda Ultrasonske i Sušne spreda. Intl. Conf o hemijskoj, Biohemijskoj i ekološkoj umetnosti (ICBEE ' 2012) Singapur, decembar 14-15, 2012.
  • Manafi, S.; Badiee, S.H. (2008): efekat Ultrasonona Crystallinity Nano-hidroksiapatit preko vlažnog hemijskog metoda. IC J Pharma sci 4/2; 2008.163-168
  • Ozhukil Kollatha, V.; Chenc, Q.; Clossetb, R.; Luytena, J.; Pripravab, K.; Mullensa, S.; Boccaccinić, A. R.; Clootsb, R. (2013): AC vs. DC Elektrofosretski iskaz hidroksiapatit na Titu. Časopis Evropskog keramičko društvo 33; 2013.2715 – 2721.
  • Pointa, G.E.J.; Brundavanam, R.K.; Thi, X.; Fawcett, D. (2012): mehanička svojstva porozne keramike izvedene sa 30% Nm u prahu od hidroksiapatit za potencijalne građevinske programe za tvrdo tkivo. Američki časopis o Biomedicinarstvu 2/6; 2012.278-286.
  • Pointa, G.J.E.; Brundavanam, R.; Thi, X.; Đorđević, S.; Prokic, M.; Fawcett, D. (2011): termo i ultrasonični uticaj u formiranju nanometar hidroksiapatit bio-keramika. Internacionalni žurnal Nanomedicine 6; 2011.2083 – 2095.
  • Pointa, G.J.E.; Brundavanam, R.K.; Mondinos, N.; Jiang, Z.-T. (2009): sinteza i karakterizacija nanohydroxyapatite uz pomoć ultrazvucne metode. Ultrasonika Sonohemija, 16/4; 2009.469-474.
  • Soipan, I.; Mel, M.; Ramesh, S.; Kalid, K. A: (2007): porozne hidroksiapatit za aplikacije veštačke kosti. Nauka i tehnologija naprednih materijala 8. 2007.116.
  • Suslick, K. S. (1998): Kirk-Otmer enciklopedija hemijske tehnologije; četvrta Ed. J. Wiley & Sinovi: Njujork, Vol. 26, 1998. 517-541.

Ultrasonični uređaji za vrhunske i produkcijske naprave kao što je UIP1500hd obezbeđuju punu industrijsku ocenu.

ултразвучни апарат УИП1500хд витх проточном реактор