Sono-síntesis u Nano-hidroxiapatita

Hidroxiapatita (TS'O'OK wa HAp) leti' jump'éel ba'alo'ob yéetel k'at bioactiva jach frecuentada utia'al fines ts'aako'ob debido a u ba'ax similar ti' le xooko'obo' óseo. Le síntesis asistida tumen ultrasonidos (sono-síntesis) ti' le hidroxiapatita u ti'al jump'éel láaka exitosa producir nanoestructurados HAp te' ka'anatako'ob estándares calidad. U bejil ultrasónica Cha' utia'al producir nano-cristalino HAp bix u modifica le partículas, je'ebix, nanoesferas core-shell ka compuestos.

Hidroxiapatita: Jump'éel Mineral versátil

Hidroxiapatita hidroxiapatita (HAp, bey xan TS'O'OK) leti' jump'éel bix ku yúuchul mineral u apatita calcio yéetel le fórmula Ca5(PO4)3(JAY). Utia'al u denotar u célula le unidad cristal religioso ka'ap'éel le, ku táan ts'íib Ca10(PO4)6(JAY).2. Hidroxiapatita jach u endmember u hidroxilo le múuch' complejo apatita. Le ion JAY u reemplazar u tumen fluoruro, cloruro wa carbonato, produciendo Fluorapatito wa chlorapatite. Cristaliza ti' le yaan cristalino hexagonal. HAp u leti'e', k'ajolo'on bix xooko'obo' óseo bey tak in le 50 ti chúumuk le peso le baako' jump'éel bix juubulo'ob u le hidroxiapatita.
Ti' ts'aak, nanoestructurados porosa HAp jach jump'éel ts'áik xooko'obo' utia'al ka'anatako'ob baako' artificial. Debido a u ma'alo'ob biocompatibilidad ti' máax ku baako' yéetel u composición química similar ti' le xooko'obo' baako', u ba'alo'ob yéetel k'at poroso HAp ts'o'ok Kaxa'antbil nuxi' búukinta'al ti' aplicaciones biomédicas, incluyendo u regeneración u wa'ak'al óseo, le proliferación t'aan yéetel u k'u'ubul le droga.
"Ti' u baakel tejido ingeniería u ts'o'ok aplicado bey xa'ak'tan yéetel u defectos óseos, injerto u baakel artificial yéetel aumento yéetel cirugía revisión prótesis. U ka'anal yo'osal superficial conduce excelente osteoconductividad yéetel resorbability u ts'aik tuméen séeba'an u u baakel." [Soypan et el. 2007] Tune', ya'ab implantes modernos táan recubiertos yéetel hidroxiapatita.
Uláak' ka'anatako'ob prometedora u hidroxiapatita microcristalina le u búukinta'al bey “formación le baako'obo'” suplemento yéetel absorción superior ti' comparación yéetel le calcio.
Tu tséel u búukinta'al bey xooko'obo' reparación yo'osal baako'obo' koj, páajtal kaxtik u uláak' aplicaciones ti' le HAp ti' catálisis ti', producción fertilizantes, bey ti' le yik'áalil farmacéuticos, tu aplicaciones u cromatografía proteína yéetel procesos ti' ja'.

Potencia ultrasonidos: le táanil yéetel impacto

Le sonicación ku describe bey juntúul tuukula' tu'ux ku meyajtiko'ob jump'éel jach yáax acústico, ku acopla ti' jump'éel chúumuk líquido. Le ondas ultrasonido ku propagan ti' le líquido yéetel ku ts'áiko'ob u ciclos alternos u ka'anal presión leti' jo'osa'al presión (compresión yéetel rarefacción). Ichil le fase rarefacción emergen mejen burbujas ti' vacío wa vacíos ti' le líquido, ku nuuktalo'ob a lo largo de ya'ab ciclos ka'anal presión leti' yéemel presión tak ka le burbuja ma' u páajtal u múuch'ik asab energía. Ti' le fase, le burbujas implosionan violentamente ichil jump'éel fase compresión. Ichil le colapso burbujas ku libera nojoch cantidad energía ti' bix u ondas choque ti', altas temperaturas (aprox. 5.000 k'uj) yéetel presiones (aprox. 2. 000atm). Ku ts'o'okole', le "ti'its calientes" ku caracterizan tumen tasas u enfriamiento jach altas. Implosión le burbuja xan resulta ti' chooj ta'an líquidos ku tak 280m leti' Guatemala mina'an u yotocho'ob u velocidad. Le Uláak ba'al denomina ku cavitación.
Le kéen a muuk' extremas, ku generan ichil le colapso le burbujas cavitación ti', expansión ti' le ka'a sonicación, partículas yéetel gotitas ku afectadas – Táan u tumen resultado le colisión ichil partículas utia'al u jaatik le sólido. Tal modo, logra u reducción Buka'aj partícula bey fresado, desaglomeración yéetel dispersión. Le partículas táan u béeytal u beel diminuted Buka'aj submicrónico ka nano.
Tu tséel le táanil mecánicos, le sonicación potente u crear radicales libres, moléculas le esquileo yéetel activar le meyajo'ob le partículas. Le fenómenos u yojelo'ob chan bey sonochemistry.

Sono-síntesis

Jump'éel Ts'a'akal ultrasónico ti' le mezcla resulta ti' partículas jach finas yéetel xan distribución utia'al u crean asab lu'umo'. lelo'oba' u nucleación utia'al u precipitación.
Le partículas ku hAp sintetizadas yáanal ultrasonidos muestran jump'éel disminución le nivel aglomeración. Le menor tendencia ti' le aglomeración ultrasonidos sintetizado HAp bin confirmada je'ebix tumen FESEM (emisión jach yáax microscopía electrónica) análisis Poinern et el., (2009).

Le ultrasonido ku yáantik yéetel promueve reacciones químicas tumen cavitación yéetel u físicos táanil ku influyen Jun ti' le morfología le partícula ichil le fase tuméen. Le k'ajle' beneficios ultrasonidos, ts'áaik bey resultado wa u mezclas reacción extrafino yilik le

  • 1) velocidad u reacción creciente,
  • (2) menor k'iin procesamiento
  • (3) jump'éel mejora tuláakal ti' u búukinta'al eficiente le energía.

Poinern et (2011) desarrolló jump'éel bejil wet-chemical u meyaj u tetrahidrato le nitrato calcio (Ca [NO3] 2 · 4H2O) yéetel fosfato u biácido le potasio (KH2PO4) bey reactivo principal. Utia'al u controlar le pH ichil le síntesis, ku agregó hidróxido amonio (NH4OH).
Le procesador u ultrasonido ka'ach jump'éel UP50H (50 w, 30 kHz, MS7 sonotrodo yéetel 7 mm metros) u ultrasonidos Hielscher.

Wook ti' le síntesis nano-HAP:

Juntúul solución 40 mL Ca (MA' u 0.32 M).3)2 · 4 H2Wa bin preparado ti' jump'éel vaso u precipitados chan. Le pH le solución túun bin ajustado ti' 9.0 yéetel yan 2,5 mL u NH4JAY. Le solución bin sonicada yéetel le UP50H ti' le ajuste amplitud 100 ti chúumuk utia'al 1 p'isib.
Tu xuul le yáax p'isib jump'éel solución 60 mL 0,19 M [KH2Po4] bin ts'o'okole' Chaambel agrega gota tu gota ti' le yáax solución ka' jo'op' u experimentaba segunda p'isib irradiación ultrasónica. Ichil le tuukula' mezcla, le je'o' pH bin u comprobado ka mantuvo u 9 ka' jo'op' u le cociente Ca leti' p'el mantuvo ti' 1.67. Le solución túun u filtró utilizando centrifugación (~ 2000 g), ka' tu ba'ax le precipitado sak resultante bin proporcionado ti' jump'éel meyaj ku muestras tumen Ts'a'akal térmico.
Le meyajo'ob ultrasonido ti' le procedimiento síntesis bey ma' u Ts'a'akal térmico yaan jump'éel influencia significativa formación precursores partículas nano-HAP inicial. Le ba'ala' es debido a le Buka'aj le partículas u ti' le nucleación yéetel u nojochil le meeyajo' ti' tuméen le xooko'obo', ku bin u ka'atéen ku relaciona yéetel le grado super saturación ichil le fase líquida.
Ku ts'o'okole', le Buka'aj partícula yéetel u morfología páajtal u Jun influenciadas ichil le tuukula' síntesis. Le efecto u ya'abtal le energía ultrasonido 0 50W demostró ka'ach páajtal xu'ulsiko'ob le Buka'aj le partículas bey ma' u Ts'a'akal térmico.
U creciente páajtalil ultrasonido utilizado utia'al u irradiar le líquido indica ku produjeron asab meyaj ku u burbujas leti' cavitaciones. Le ba'ala' produjo ti' u ka'atéen asab lu'umo'. lelo'oba' u nucleación ka consecuentemente le partículas formadas mentik kex le lu'umo'. lelo'oba' ku asab mejen. Ba'axten otra parte, le partículas expuestas períodos irradiación ultrasónica muestran menos aglomeración. Datos FESEM yéetel u confirmado aglomeración partículas reducidas ka u ultrasonido u meyajtiko'ob ichil le tuukula' síntesis.
Le partículas nano-HAp ti' le rango Buka'aj nanómetro yéetel morfología esférica bino'ob producidas usando jump'éel láaka precipitación química u húmeda ti' meyajo'ob ultrasonido. Tu yilubáa u le estructura jach ka morfología le polvos resultantes ti' le nano-HAP bin dependiente u potencia u fuente u irradiación ultrasónica yéetel le posterior Ts'a'akal térmico. Ka'ach evidente u meyajo'ob ultrasonido ti' le tuukula' síntesis promueve le reacciones químicas yéetel le táanil físicos u producción posteriormente ultrafinos polvos nano-HAp ka' Ts'a'akal térmico.

Ultrasonidos continuos yéetel juntúul celda flujo vidrio

Sonicación ti' jump'éel cámara reactor ultrasónico

Hidroxiapatita:

  • mineral fosfato calcio inorgánico u noj bejo'
  • ka'anal biocompatibilidad
  • biodegradabilidad chaanbelil
  • osteoconductor
  • Ma' tóxico
  • Ma' inmunogénico
  • u combinar u yéetel polímeros yéetel / wa vidrio
  • matriz ba'ax ma'alob absorción ti' uláak' moléculas
  • sustituto óseo u excelente
Homogeneizadores ultrasónicos le nu'ukulo'ob poderosas yo'osal sintetizar yéetel funcionalizar le partículas bey le HAp

Ultrasonicador bin yano'ob sonda UP50H

Síntesis hAp tin bejil le Sol-Gel ultrasonido

Ultrasonido asistido bejil sol-gel utia'al u síntesis le partículas HAp nanoestructurados:
Xooko'obo':
– reactivos: nitrato calcio Ca (MA')3)2, tin-amonio hidrógenofosfato (NH4)2Ip.4, Hydroxyd sodio NaOH;
– probeta 25 ml

  1. Ca (MA' u disuelven3)2 ka (NH4)2Ip.4 tu ja' destilada (joop calcio cociente molar: 1.67).
  2. Añadir yaan NaOH ti' le solución utia'al u mantener u pH mentik kex 10.
  3. Ts'a'akal ultrasónico yéetel juntúul UP100H (sonda MS10 ti', amplitud 100 ti chúumuk).
  • Bisa'ab ka'ansaj le síntesis hidrotermales 150° C tumen 24 h ti' eléctrico píib.
  • Ka' reacción, HAp cristalino je'el u páajtal u cosechado tumen centrifugación yéetel ku p'o'obol yéetel desionizada ja'.
  • Análisis ti' le nanopolvos ku HAp obtenidos tumen microscopía (SEM, TEM) wa espectroscopia (FT-BIIN). Le sintetizado nanopartículas HAp muestran ka'anal cristalinidad. Ku ku cha'antiko'ob jejeláas morfología dependiendo de le u sonicación. Sonicación ts'o'ok u conducir u xan nanobarras ti' HAp yéetel juntúul proporción ka'anal yéetel ultra ka'anal cristalinidad. [wilik Manafi et ti' le. 2008]

Uchik u péeksa'al u HAp

Debido a u fragilidad le ka'anatako'ob Chen séen HAp le limitada. Tu investigación u materiales, ya'ab esfuerzos tu utia'al modificar HAp tumen polímeros ts'o'ok u u baakel ku yúuchul le u jump'éel compuesto consistía chuunil laat'a'an Buka'aj nanométrico, bey agujas cristales HAp (ba'ax menta'abij utia'al 65wt ti chúumuk baako'). Le uchik u péeksa'al yo'osal ultrasonidos asistida HAp yéetel síntesis compuestos yéetel yáantajo'ob mejoradas ti' le ku ts'abal posibilidades ya'ab k'oja'ano'ob (wil Ts'ts'e'ek asab kaambal).

Ejemplos prácticos:

Síntesis nano-HAp

Ti' le xooko' Poinern et le (2009), juntúul Hielscher UP50H ultrasonicador bin yano'ob sonda bin utilizada belal utia'al le sono-síntesis u HAp. Yéetel u aumento le energía ultrasonido, Jáatspaj le Buka'aj le partículas cristalitos le HAp. Nanoestructurados hidroxiapatita (HAp) bin u preparado tumen juntúul láaka precipitación húmeda asistida tumen ultrasonido. CA (MA'3) yéetel KH25Po4 Werde utilizado bey le xooko'obo' noj bejo' ka NH3 Bey le precipitador. Le precipitación hidrotermal yáanal irradiación ultrasónica ts'áaj kúuchil u Buka'aj nanométrico le partículas ti' HAp yéetel juntúul morfología esférica ti' le rango Buka'aj nano metros (30nm aprox. ± 5 ti chúumuk). Poinern yéetel u colaboradores u kaxanta'al le síntesis hidrotermal sono jump'éel bejil leti' yéetel nuxi' Buka'aj u ba'al u escalado utia'al u producción comercial.

Síntesis gelantine-hidroxiapatita (Gel-HAp).

Brundavanam ka colaboradores u preparado belal jump'éel compuesto gelantine-hidroxiapatita (HAp-Gel) tu condiciones O'olkij sonicación. Utia'al u wa u yilik le hidroxiapatita gelantine, 1g gelatina u ts'o'ok disuelto completamente ti' 1000mL ja' MilliQ u 40° kuxtal ts'o'okole' ku añadió 2mL solución gelatina preparada utia'al u Ca2 + NH3 xa'ak'ta'al tuláakal. Le mezcla bin sonicada yéetel jump'éel UP50H ultrasonicador (50W, 30kHz). Ichil le sonicación, 60mL 0,19 M KH2Po4 gota-sabiamente bino'ob agregados le mezcla.
Tuláakal le solución bin sonicada ichil 1 h. Le je'o' le pH ku comprobó ka mantuvo ti' pH 9 ti' tuláakal súutuko' ka le relación Ca leti' p'el u ajustó u 1,67. Le filtración precipitado sak u logró yo'osal centrifugación, resultando ti' jump'éel loda xtóop'. Jejeláas muestras bino'ob tratadas térmicamente te' píib tubo ichil 2 h u temperaturas u 100, 200, 300 yéetel 400 oC. Tséela', ku obtuvo jump'éel lu'umil Gel-HAp ti' beyo' granular, ku bin juuch'bil ti' jump'éel lu'umil fino yéetel caracterizado tumen XRD ti', FE-SEM yéetel FT-BIIN. Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob muestran ti' le ultrasonidos leves yéetel le meyajo'ob gelatina ichil le fase tuméen le HAp promueven jump'éel adhesión asab baja, ku resulta ti' jump'éel bix esférica síijik ti' le nanopartículas Gel-HAp. Le sonicación O'olkij ku yáantik le síntesis partículas Gel-HAp Buka'aj nanométrico debido a efectos de homogeneización ultrasónica. Le ba'alche'obo' ku amida yéetel carbonilo ti' le gelatina ku unen posteriormente ti' le nanopartículas HAp ti' le fase tuméen yéetel le interacción asistida tumen sonoquímicamente.
[Brundavanam et el., 2011]

Deposición u HAp ti' le plaquetas titanio

Ozhukil Kollatha et le (2013) ts'o'ok u cubierto le placas u Ti yéetel hidroxiapatita. Bey ma' u deposición, u suspensión le HAp ku homogeneizó yéetel juntúul UP400S (dispositivo ultrasónico u 400 watts yéetel cuerno ultrasónico H14 ti', sonicación k'iin 40 segundos ti' le 75 ti chúumuk amplitud).

Revestida u plata le HAp

Ignatev ka colaboradores (2013) desarrollaron jump'éel método biosintético tu'ux ku depositaron nanopartículas plata (AgNp) tu HAp tia'al jump'éel capa ti' HAp yéetel propiedades antibacterianas yéetel utia'al disminuir le efecto citotóxico. Utia'al u desaglomeración le nanopartículas plata yéetel u sedimentación ti' le hidroxiapatita, juntúul Hielscher UP400S j-utilizado.

Ignatev yéetel u colaboradores utilizan le dispositivo ultrasonidos bin yano'ob sonda UP400S utia'al u producción HAp recubierta u plata.

Juntúul instalación agitador magnético yéetel ultrasonicador UP400S j-utilizado utia'al wa u Hap revestida ti' plata yilik [Ignatev et el., 2013]

K poderosos aparatos ultrasonidos le nu'ukulo'ob confiables utia'al u Ts'a'akal le partículas ti' le rango sub micras yéetel Buka'aj nano. Wa k'áato' sintetizar, dispersar wa funcionalizar le partículas ti' tubos mejen utia'al fines investigación wa k'áabet k'aax nukuch volúmenes mezclas juuch'bil u nano utia'al u producción comercial – Hielscher k'u'ubul le ultrasonicador adecuado utia'al u requerimientos!

UP400S yéetel reactor ultrasónico

Homogeneizador ultrasónico UP400S

Máax ku leti' solicitar a wojeltik

T'aan yéetel to'on yóok'ol u kajtalo'ob ichil u procesamiento. Recomendamos le parámetros configuración yéetel u le tuukula' asab adecuados utia'al u tsol.





Yanak ti' tu yilaje' k Política yojeta'al mixba'al.


Literatura leti' referencias

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