Hielscher ultratovush texnologiyasi

Nano-hidroksi Sono-sintezlash

Hidroksiapatit (HA yoki Hap) tufayli suyak moddiy o'z o'xshash tuzilishi tibbiy maqsadlar uchun juda obod biyoaktif sopol hisoblanadi. hidroksi Ultrasonik quvvat sintezi (sono-sintez) eng yuqori sifat standartlariga da nanoyapılı Hap ishlab chiqarish muvaffaqiyatli ibora. ultratovush yo'l nano-tiniq Hap, shuningdek tahrirlangan zarralar, masalan, ishlab chiqarish imkonini beradi asosiy-qobiq nanospheres va kompozit.

Hidroksiapatit: A tomonlama Mineral

Hidroksilapatit yoki hydroxyapatite (Hap, shuningdek, HA) formula Ca bilan kaltsiy uchraydi bir tabiiy ravishda paydo bo'lgan mineral shaklidir5(pO4)3(OH). billur birlik hujayra ikki kompaniyaning o'z ichiga oladi bildirmoq uchun, u, odatda, Ca yozilgan10(pO4)6(OH)2. Hidroksilapatit murakkab apatit guruhining hidroksil endmember hisoblanadi. OH- ion ftorid, xlorid yoki karbonat, ishlab chiqarish fluorapatite yoki chlorapatite bilan almashtirilishi mumkin. Bu olti burchakli billur tizimida kristallanadi. suyagi 50 og'irlik% gacha hidroksi bir tahrirlangan shaklidir, deb Hap suyak material sifatida tanilgan.
Tibbiyotda, nanoyapılı g'ovak Hap sun'iy suyak qo'llash uchun qiziqarli material hisoblanadi. Tufayli suyak aloqada va suyak material uchun uning o'xshash kimyoviy tarkibi, uning yaxshi biologik uyumluluğun uchun, g'ovakli Hap sopol suyak to'qima regeneratsiyasi, hujayra ko'payishi va dori yetkazib jumladan biotibbiyotshunolik ilovalar ulkan foydalanish topdi.
"Suyak to'qimalarining muhandislik bu suyak nuqsonlari va Augmentation, sun'iy suyak greft materiallar, protez va takrorlash jarrohlik uchun plomba sifatida qo'llaniladi. Uning yuqori yuzasi maydoni ajoyib osteoconductivity va resorbability tez suyak botish ta'minlash olib keladi. "[Soypan boshq. 2007] Bas, ko'plab zamonaviy Tanaga hidroksilapatit bilan qoplangan.
mikro hidroksilapatit yana bir istiqbolli dastur sifatida foydalanish hisoblanadi “suyak-qurilish” kaltsiy nisbatan ustun singishi bilan to'ldirish.
suyagi va tishlari uchun ta'mirlash material sifatida foydalanish bilan birga, Hap boshqa ilovalar oqsil xromatografiya ilovalar va suv tozalash jarayonlarida, farmatsevtika mahsulotlari aralashma, deb, kataliz, o'g'itlar ishlab chiqarish topish mumkin.

Power ultratovush: samaralari va Impact

Sonikasyon, akustik maydon ishlatiladigan va suyuq muhit bilan birlashtirilgan jarayon sifatida tavsiflanadi. Ultratovush to'lqinlari suyuqlikda tarqaladi va o'zgaruvchan yuqori bosimli / past bosimli tsikllarni (siqishni va kamyoblash) ishlab chiqaradi. Kam uchraydigan faza davrida suyuqlikda mayda vakuum pufakchalari yoki bo'shliqlar paydo bo'ladi, ular turli xil yuqori bosimli / past bosimli tsikllar davomida pufakchaga ortiqcha energiya yutmaguncha o'sadi. Ushbu bosqichda siqilish davrida pufakchalar shiddat bilan chiqib ketadi. Pufakning qulashi paytida katta miqdordagi energiya zarba to'lqinlari, yuqori harorat (taxminan 5000 K) va bosim (taxminan 2000 m) shaklida chiqariladi. Bundan tashqari, ushbu "issiq nuqtalar" juda yuqori sovutish tezligi bilan ajralib turadi. Pufakning portlashi natijasida 280 m / s gacha tezlikda suyuqliklar paydo bo'ladi. Ushbu hodisa kavitatsiya deb ataladi.
qulashi davrida ishlab chiqarilgan, bu chegara kuchlari, o'ta u Kavitasyonun pufakchalari, soniklendi o'rta kengaytirish bo'lsa, zarralar va damlacıklar ta'sir – qattiq parcha, shunday qilib, zarracha to'qnashuvi natijasida. Shunday qilib, masalan, tegirmon, deagglomeration va tarqalishi kabi zarracha hajmi kamayishi erishilmoqda. zarralar submicron- va nano-hajmi uchun diminuted mumkin.
mexanik ta'siri bilan birga, kuchli ultrasonik tebranish erkin radikallarni, kesish molekulalarni yaratish va zarralar yuzalarga faollashtirish mumkin. Bu hodisa sonochemistry sifatida tanilgan.

Sono-sintezlash

yog'ingarchilik ko'proq nucleation saytlar yaratilgan, shuning uchun ham, tarqatish bilan juda nozik zarrachalar bilan atala natijalari An ultratovush davolash.
Ultrasonication ostida sintezlanadi Hap zarralar aglomerat bir kamaydi darajasini ko'rsatadi. Ultrasonik sintez Hap aglomerasyonuna kam qiziqish masalan tasdiqlandi Poinern boshq FESEM (Field emissiya to'laligicha elektron mikroskop) tahlil tomonidan. (2009).

Ultratovush ko'maklashadi va bevosita o'sish bosqichida zarracha morfolojisini ta'sir ultratovush kavitasyon tomonidan kimyoviy reaktsiyalarni va uning jismoniy ta'sir qilmoqda. oliy reaktsiya karışımlarının tayyorlash natijasida ultrasonikleştirme asosiy foydalari bor

  • 1), reaktsiya tezligi oshdi
  • 2) qayta ishlash vaqtini kamaydi
  • 3) energiya samarali foydalanish umumiy takomillashtirish.

Poinern boshq. (2011) kaltsiy nitrat tetrahidrat (Ca [NO3] 2 · 4H2O) va asosiy reaktivlar sifatida kaliy fosfat dihidrojen (KH2PO4) foydalanadi nam-kimyoviy yo'l rivojlangan. sintez paytida pH qiymati nazorat qilish uchun, ammoniy gidroksid (gavjum NH4OH) ilova qilingan.
ultratovush protsessor edi UP50H (50 Vt, 30 kHz, / 7 mm diametrli w MS7 Sonotrode) Hielscher ultratovush dan.

nano-HAP sintezi qadamlar:

0.32M bir 40 ml eritmasi Ca (NO3)2 · 4 ः2O kichik beherindeki tayyorlandi. eritmasi pH keyin taxminan 2.5mL NH 9,0 ga o'rnatildi4OH. yechim bilan sonikleştirilmiştir UP50H 1 soat uchun 100% amplitudasi to'plamning.
birinchi soat oxirida 0.19M bir 60 ml eritmasi [KH da2pO4ultratovush nurlanish ikkinchi soat sayoz] keyin asta-sekin ilk hal ichiga tomchi tomchi ilova qilingan. CA / P nisbati 1.67 da muhofaza qilindi esa qorish jarayonida, pH qiymati 9 nazorat qilish va saqlab qilindi. Eritma keyin olingan oq cho'kma issiqlik davolash uchun namunalar bir qator rostladi, shundan keyin tsentrifugalash (~ 2000 g) yordamida filtri qilingan.
oldin termik davolash uchun sintezi tartibda ultratovush mavjudligi dastlabki nano-HAP zarracha prekursorlarining shakllantirish muhim ta'sir ko'rsatadi. Bu çekirdekleşme bilan bog'liq etilmoqda zarracha hajmi va o'z navbatida suyuq faza doirasida super to'yinganlik darajasi bilan bog'liq materiallar, o'sish naqsh bilan bog'liq.
Bundan tashqari, zarracha hajmi va uning morfologiyasi bevosita bu sintez jarayonida ham ta'sir ko'rsatishi mumkin. 0 50W dan ultratovush kuchini oshirish ta'siri issiqlik davolash oldin zarracha hajmini kamaytirish mumkin ekanligini ko'rsatdi.
suyuqlik yoritmoq uchun ishlatiladi oshirish ultratovush elektr sharchalar katta raqamlar / cavitations ishlab chiqarilmoqda, deb ko'rsatilgan. Bu esa, o'z navbatida yana nucleation saytlarni ishlab chiqarilgan va natijada bu saytlar atrofida shakllangan zarralar kichikroq. Bundan tashqari, ultratovush nurlanish uzoq vaqt duchor zarralar kam topaklanmasını ko'rsatadi. ultratovush sintezi jarayonida ishlatiladi qachon keyingi FESEM ma'lumotlar tushgan zarracha topaklanmasını tasdiqladi.
nanometr hajmi qator va sferik morfologik Nano-Hap zarralar ultratovush huzurida bir ho'l kimyoviy yog'ingarchilik texnikasi yordamida ishlab chiqarildi. Bu kristal tuzilishi va natijada nano-HAP tolqoni morfologiyasi ultratovush nurlanish manbai kuchi va ishlatiladigan keyingi issiqlik davolash bog'liq ekanini topildi. Bu sintez jarayonida ultratovush mavjudligi keyinchalik issiqlik davolash so'ng Ultrafine nano- Hap tuzlar ishlab chiqarilgan kimyoviy reaktsiyalarni va jismoniy ta'sir targ'ib deb ochiq-oydin bo'ldi.

bir shisha oqim xujayrasi bilan uzluksiz ultrasonikleştirme

bir ultratovush reaktor palatasida sonikasyon

hidroksiapatit:

  • Asosiy noorganik kaltsiy fosfat mineral
  • yuqori Biokompatibilite
  • sekin biologik
  • osteokondüktif
  • zaharli bo'lmagan
  • non-immünojenik
  • polimerlar va / yoki shisha bilan birlashtirilishi mumkin
  • Boshqa molekulalar uchun yaxshi yutilish tuzilishi Matritsa
  • ajoyib suyak o'rniga

Ultratovush homojenizatörleridir bunday bo'lmoq kabi sintez va zarralar fonksiyonalize kuchli vositalari bor

Tekshirish-turi ultrasonicator UP50H

Ultrasonic Chap-Gel yo'li orqali Hap, sintez

Ultrasonik nanoyapılı Hap zarrachalar sintezi uchun Chap-gel marshrutni yordam:
moddiy:
– reaktivlar: Kaltsiy nitrat Ca (NO3)2, Di-ammoniy vodorod, fosfor (NH4)2HPO4, Natriy NaOH gidroksid;
– 25 ml probirkani

  1. NO (KA tarqatib3)2 va (NH4)2HPO4 distillangan suvda (fosforli uchun mol darajasi kaltsiy: 1.67)
  2. 10 atrofida, uning pH saqlab qolish hal qilish uchun ba'zi bir NaOH qo'shish.
  3. bir bilan ultratovush davolash UP100H (Sonotrode MS10, amplitudasi 100%)
  • gidrotermal sintez elektr pechda 24 soat davomida 150 ° S da amalga oshirildi.
  • reaktsiya so'ng, kristal Hap deiyonize suv bilan santrifüj va yuvish orqali hosil bo'lishi mumkin.
  • mikroskop (SEM, Oktyabr,) va / yoki seziy (FT-IR) tomonidan olingan Hap nanopowder tahlil. sintez Hap nanoparticles yuqori kristallik ko'rsatadi. Turli morfologiya ultrasonik tebranish vaqt qarab kuzatish mumkin. Uzunroq ultrasonik tebranish yuqori tomoni nisbati va ultra-yuqori kristallik bilan yagona bo'lmoq nanorods olib kelishi mumkin. [Cp. Manafi boshq. 2008]

Hap modifikatsiya

Tufayli uning kırılganlık uchun, sof bo'lmoq qo'llash cheklangan. tabiiy suyak bir murakkab asosan (suyagi haqida 65wt% uchun hisob) nano-o'lchamli, igna-kabi Hap kristall iborat, chunki moddiy tadqiqotlar, ko'plab harakatlari polimerlar bilan Hap o'zgartirish uchun qilingan. yaxshilandi moddiy xususiyatlari bilan Kompozitten Ultrasonik quvvat Hap modifikatsiya va sintez manifold imkoniyatlarni (quyida bir necha misollarni qarang) taklif etadi.

Amaliy misollar:

nano-Hap sintez

Poinern boshq yilda. (2009), bir Hielscher UP50H tekshirish-turi ultrasonicator muvaffaqiyatli Hap ning sono-sintezi uchun ishlatilgan. ultratovush energiyasi ortishi bilan Hap kristalitlerin zarralar hajmi kamaydi. Nanoyapılı hydroxyapatite (bo'lmoq) bir Ultrasonik quvvat ho'l-yog'in ibora bilan tayyorlandi. Ca (NO3) Va KH25pO4 werde asosiy moddiy va NH sifatida ishlatiladi3 çökelticinin sifatida. ultratovush nurlanish ostida gidrotermal yog'ingarchilik nano metr hajmi oralig'ida (taxminan. 30nm ± 5%) bir sharsimon morfologiya bilan nano-o'lchamli Hap zarralar olib keldi. Poinern va hamkasblarni sono-gidrotermal tijorat ishlab chiqarish uchun kuchli ko'lamli-up qobiliyati bilan iqtisodiy marshrutni sentezleyen topildi.

gelantine-hidroksi sintez (Gel-Hap)

Brundavanam va hamkasblarni muvaffaqiyatli yumshoq ultrasonik tebranish sharoitlarda bir gelantine-hydroxyapatite (Gel-Hap) kompozit tayyorlab qo'ydik. gelantine-hydroxyapatite tayyorlash uchun, Jelatin 1G butunlay 40 ° C da 1000ml MilliQ suvda eriydi qilindi. tayyorlangan jelatin eritmasi 2 ml, keyin Ca2 + / NH qo'shildi3 aralashmasi. aralash bir bilan sonikleştirilmiştir UP50H ultrasonicator (50W, 30kHz). 0.19M KH ning sonikasyon paytida 60ml2pO4 tomchi-donolik aralashmasiga qo'shilgan edi.
Barcha yechim 1 soat davomida ohanglangan. PH qiymati har doim pH 9 darajasida tekshirildi va saqlandi va Ca / P nisbati 1,67 ga o'rnatildi. Oq cho'kindining filtrlanishiga santrifugatsiya orqali erishildi, natijada qalin shlam hosil bo'ldi. Turli xil namunalar naychali pechda 2 soat davomida 100, 200, 300 va 400 ° C haroratda issiqlik bilan ishlov berildi. Shunday qilib, donador shaklda bo'lgan Gel-HAp kukuni olindi, uni ingichka kukunga maydalashgan va XRD, FE-SEM va FT-IR bilan ajralib turadi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, engil ultratovush tekshiruvi va HApning o'sish bosqichida jelatin mavjudligi pastki yopishishga yordam beradi - natijada ular kichikroq bo'lib, gel-HAp nano-zarralarining muntazam sharsimon shaklini hosil qiladi. Yengil sonikatsiya ultratovushli homogenizatsiya effektlari tufayli nano-o'lchamli gel-HAp zarralarini sintez qilishga yordam beradi. Jelatindan olingan amid va karbonil turlari keyinchalik sonokimyoviy yordam beradigan o'zaro ta'sir orqali o'sish bosqichida HAp nano-zarralariga birikadi.
[Brundavanam boshq. 2011]

Titanium trombotsitlar ustida Hap yatırılmasının

Ozhukil Kollatha boshq. (2013) hidroksi bilan Ti plitalari bilan qoplangan bor. cho'kma oldin, Hap, ishlab chiqarish bilan bir xil edi UP400S (Ultratovush shox H14'e bilan 400 vatt ultratovush qurilma, ultrasonik tebranish vaqti 40 sek. 75% amplitudasi da).

Kumush Hap Ishlangan

(2013) Ignatev va hamkasblarni kumush nanoparticles (AgNp) antibakterial xususiyatlari bilan Hap qoplama olish va sitotoksik ta'sirini kamaytirish uchun Hap cho'kmalar edi bir biyosentetik usuli ishlab chiqilgan. kumush nanozarracha- deagglomeration uchun va hydroxyapatite, bir Hielscher o'z cho'kishi uchun UP400S ishlatilgan.

Ignatev va uning hamkasblarni kumush-qoplangan Hap ishlab chiqarish uchun ultratovush tekshirish-turi qurilma UP400S ishlatiladi.

magnit karıştırıcı va ultrasonicator bir o'rnatish UP400S kumush-qoplangan Hap tayyorlash uchun ishlatilgan [Ignatev va boshq 2013]


Bizning kuchli ultratovush qurilmalar sub micron- va nano-o'lchamli oralig'i ichida zarralar davolash uchun ishonchli vosita. Agar sintez xohlaysizmi, tarqaling yoki tadqiqot maqsadida kichik naychalari zarralar fonksiyonalize yoki tijorat ishlab chiqarish uchun nano-upa ohak moddalar yuqori hajmini davolash kerak – Hielscher sizning talablari uchun munosib ultrasonicator taklif etadi!

ultratovush reaktori bilan UP400S

ultratovush Gomogenizator UP400S


Biz bilan bog'laning / Qo'shimcha ma'lumot so'rang

Sizning ishlash talablari haqida bizga gapiring. Biz sizning loyiha uchun eng munosib o'rnatish va qayta ishlash parametrlarini tavsiya qiladi.





Iltimos, bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Adabiyotlar / manbalar

  • Brundavanam, R. K .; Jinag, Z.-T., Chapman, P .; Le, X.-T .; Mondinos, N .; Fawcett, D .; Poinern, G. E. J. (2011): nano hidroksi ultratovush, termal yordam sintez cho'kmasi Jelatin ta'siri. Ultratovush. Sonochem. 18, 2011 697-703.
  • Cengiz, B .; Gokce, Y.; Yildiz, N .; Aktas, Z .; Calimli, A. (2008): Gidroyapatit nanopartikullarining sintezi va tavsifi. Kolloidlar va sirtlar A: Fizikokimyo. Eng. 322-tomonlar; 2008. 29-33.
  • Ignatev, M .; Rybak, T .; Colonges, G .; Scharff, W .; Mark, S. (2013): Kumush nanozarracha- bilan plazma buzadigan amallar Hidroksiapatit qoplamalar. Acta METALLURGICA Slovaca, 19/1; 2013 20-29.
  • Jevtića, M .; Radulovićc, A .; Ignjatovića, N .; Mitrićb, M .; Uskoković, D. (2009): poli nazorat yig'ish (d, l-lactide-CO-glycolide) / ultratovush nurlanish ostida hydroxyapatite yadroli-qobiq nanospheres. Acta Biomaterialia 5/1; 2009 208-218.
  • Kusrini, E .; Pudjiastuti, A. R .; Astutiningsih, S .; Harjanto, S. (2012) ultratovush Kombinasyon metodikasi tomonidan Mol suyakdan hidroksiapatit tayyorlash va quritish. Intl. Conf. Kimyo, bio-kimyo va atrof-muhit fanlari (ICBEE'2012) Singapur, dekabr 14-15, 2012.
  • Manafi, S .; Badiee, S.H. (2008): Islom Kimyoviy usul orqali Nano-hidroksiapatit kristalinitesini haqida ULTRASONIC ta'siri. Ir J Pharma Fantastika 4/2; 2008 163-168
  • Ozhukil Kollatha, V .; Chenc, Q .; Clossetb, R .; Luytena, J .; Trainab, K .; Mullensa, S .; Boccaccinic, A. R .; Clootsb, R. (2013): AC titanium haqida hidroksi DC elektroforetik Deposition boshqalar. Evropa Ceramic jamiyati 33 jurnali; 2013 2715-2721.
  • Poinern, G.E.J .; Brundavanam, R.K .; Thi Le, X .; Fawcett, (2012), D.: Potentsial Qattiq to'qimalarining muhandislik Ilovalar uchun hidroksiapatit 30 nm korxonalar Zarralar asoslangan Powder olingan Emiciliği mexanik xususiyatlari. Biotibbiyotshunolik muhandislik 2/6 Amerika jurnali; 2012 yil 278-286.
  • Poinern, GJE; Brundavanam, R.; Ti Le, X .; Djordjevich, S .; Prokix, M .; Fawcett, D. (2011): Nanometr miqyosidagi gidroksiapatit bio-keramikasining shakllanishiga termal va ultrasonik ta'sir. Nanomeditsinning xalqaro jurnali 6; 2011. 2083–2095.
  • Poinern, GJE; Brundavanam, RK; Mondinos, N; Jiang, Z.-T. (2009): ultratovush yordamida nanohidroksiapatit sintezi va tavsifi. Ultrasonik sonokimyo, 16/4; 2009. 469- 474.
  • Soypan, men .; Mel, M .; Ramesh, S .; Xolid, K.A: (2007): sun'iy suyak ilovalar uchun Gözenekli Hidroksiapatit. Ilg'or materiallar 8. 2007 116 Fan va texnologiya.
  • Suslick, K. S. (1998): Kimyo texnologiyasi Kirk-Othmer ensiklopediyasi; 4 Ed. J. Wiley & Sons: Nyu-York, jild. 26, 1998 517-541.

Bunday UIP1500hd sifatida eshak-yuqori va ishlab chiqarish uchun ultratovush qurilmalar to'liq sanoat sinf beradi.

ultratovush qurilma UIP1500hd oqimi-orqali reaktori bilan