تخليق مركبات الجرافين هيدروكسيباتيت النانوية للاستخدام المحتمل في هندسة الأنسجة العظمية

يشرح هذا العمل استراتيجية تصنيع مركبات جديدة من شرائط نانوية هيدروكسيباتيت وجرافين نانوية ذات اتجاهات متعاكسة. هذه المواد الحيوية مهمة لتطوير سقالات هندسة الأنسجة العظمية. هذا هو توليف وعاء واحد بسيط.

إنها طريقة سريعة وفعالة واقتصادية. هذا العمل وثيق الصلة للغاية بسياق علاج إصابات العظام والأمراض المرتبطة بها حيث سيعزز المزيد من تجديد أنسجة العظام الشفاء السريع. للبدء ، قم بتوليف الجسيمات النانوية البكر من الهيدروكسيباتيت باستخدام 50 ملليلتر من خليط التفاعل.

بقطرة ، أضف 25٪ من هيدروكسيد الأمونيوم للحفاظ على درجة الحموضة حوالي 10. بعد ذلك ، قم بتحريك خليط التفاعل عن طريق التشعيع بالموجات فوق الصوتية لمدة 30 دقيقة. اترك المحلول الناتج ينضج لمدة 120 ساعة في درجة حرارة الغرفة حتى يستقر الراسب الأبيض للجسيمات النانوية للهيدروكسيباتيت.

استعادة الجسيمات النانوية من الهيدروكسيباتيت عن طريق الطرد المركزي في 1،398 × غرام لمدة خمس دقائق في درجة حرارة الغرفة. اغسل الراسب بالماء منزوع الأيونات ثلاث مرات. لإعداد مركب نانوي nHAP / GNR ، استخدم استراتيجية وظيفية مشتركة ، ابدأ بإذابة خمسة ملليغرام من شرائط الجرافين النانوية في خليط من رباعي هيدرات نترات الكالسيوم المولية و 0.67 فوسفات هيدروجين ثنائي الأمونيوم المولي إلى حجم نهائي 50 ملليلتر.

خلال هذا التفاعل ، أضف 25٪ من هيدروكسيد الأمونيوم قطرة للحفاظ على درجة الحموضة عند حوالي 10. حرك الخليط الناتج عن طريق الموجات فوق الصوتية لمدة 30 دقيقة. بعد الانتهاء من التفاعل ، اترك المحلول دون إزعاج لمدة 120 ساعة في درجة حرارة الغرفة حتى النضج.

لاحظ تكوين راسب جيلاتيني من الجسيمات النانوية من الهيدروكسيباتيت ، الذي يغطي شرائط الجرافين النانوية ، وبعد ذلك يستقر راسب أبيض من nHAP / GNR. اغسل الراسب ثلاث مرات عن طريق الطرد المركزي عند 1،398 × غرام لمدة خمس دقائق في درجة حرارة الغرفة تليها إعادة التشتت في الماء منزوع الأيونات. لتوليف المركبات النانوية GNR/nHAP، قم بتعليق الجسيمات النانوية المتاحة تجاريا من الهيدروكسيباتيت بتركيز خمسة ملليغرام لكل ملليلتر في 50 ملليلتر من الماء منزوع الأيونات، مع استكمالها بخمسة ملليغرامات من شرائط الجرافين النانوية.

حرك الخليط الناتج عن طريق الموجات فوق الصوتية لمدة 30 دقيقة ، وبعد ذلك ، اترك الخليط دون إزعاج لمدة 120 ساعة في درجة حرارة الغرفة. بعد النضج ، استرجع الراسب الأبيض ل GNR / nHAP الناتج عن طريق الطرد المركزي عند 1،398 × g لمدة خمس دقائق في درجة حرارة الغرفة. اغسل العينة ثلاث مرات باستخدام ماء منزوع الأيونات.

أظهر تحليل HRTEM للمركب النانوي nHAP / GNR بقع nHAP بين 150 إلى 250 نانومتر في الطول والعرض. وأكد رسم الخرائط الأولية أن البقع العقدية الوسيطة على GNRs كانت في الواقع nHAP بسبب وجود الكالسيوم الأولي والفوسفور. في المركبات النانوية GNR/nHAP، شكل GNR أغشية رقيقة على سطح الجسيمات النانوية nHAP الكروية.

أظهر تحليل EDS زيادة واضحة في محتوى الكربون بسبب GNRs ، في حين أن القمم الخاصة بالكالسيوم والفوسفور كانت بسبب nHAP. وتعزى الزيادة الملحوظة في محتوى الكربون في طيف nHAP/GNR إلى غالبية ال GNR التي لم تلاحظ عليها سوى بقع صغيرة من nHAP الطازجة. أكد تحليل XRD البنية البلورية السداسية للقمم القوية nHAP المقابلة للطائرات 002 و 102 و 211 و 300 و 202 و 310 و 113 و 222 و 213 ، على التوالي ، نقاء nHAP المركب.

أظهر تحليل التحليل الحراري الوزني انخفاضا مطردا في الكتلة بعد 200 درجة مئوية حتى 500 درجة مئوية بسبب تبلور nHAP. مزيد من التدفئة أدى إلى تحلل المجمعات. وتبين أن المفقودات بسبب وجود الموارد العالمية للغاز القومي الإجمالي تتراوح بين 0.5 و 0.98 في المائة في GNR/nHAP و nHAP/GNR.

تسلسل إضافة الكواشف وظروف التفاعل هي الأكثر أهمية للحصول على الاتجاه العكسي المطلوب للمركبات النانوية. يمكن إجراء دراسات قائمة على خطوط الخلايا للتحقق من إمكانات المركبات النانوية لتعزيز تكوين العظام. سيفتح هذا مجالا جديدا للتعديل بوساطة التوجيه للاستجابة الخلوية لهندسة الأنسجة.