Rapid-Mix Herstellung von Bioinspirierte Nanoskalige Hydroxyapatit für biomedizinische Anwendungen

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, schnell, zuverlässig und bequem ein hochwertiges bioinspiriertes Hydroxylapatit-Nanopartikel herzustellen. Diese Methode wird verwendet, um nanoskaligen Hydroxylapatit, ein Material von großem wissenschaftlichen und kommerziellen Interesse, für Forscher herzustellen, die innovative Medizinprodukte und verwandte Gesundheitstechnologien entwickeln. Speziell für klinische Anwendungen.

Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie viel bequemer ist als herkömmliche Titrationsreaktionen. Und es behält die Vielseitigkeit und Reproduzierbarkeit bereits veröffentlichter Methoden bei. Um den Vorgang zu beginnen, fügen Sie 3,705 Gramm Calciumhydroxid zu 500 Millilitern deionisiertem Wasser hinzu.

Hydroxid auf 500 Milliliter entionisiertes Wasser. Kombinieren Sie dann 3,459 Gramm wässrige Phosphorsäure mit 85 Gew.-% mit 250 Millilitern entionisiertem Wasser. Gießen Sie die Phosphorlösung unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 Millilitern pro Sekunde in die Calciumhydroxidlösung.

Bei der Vorbereitung der Reagenzien ist es wichtig, das Calciumhydroxid und die Phosphorsäure so genau wie möglich zu messen, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Dies dient dazu, das anfängliche molare Verhältnis von Kalzium zu Phosphor so nahe wie möglich an 1,67 zu bringen. Decken Sie die Mischung mit Laborfolie ab.

Rühren Sie die Mischung eine Stunde lang bei 400 U/min und lassen Sie die nHA-Mischung dann über Nacht absetzen. Um etwa fünf Gramm nanoskaligen Hydroxylapatit zu erhalten. Gießen Sie dann den Überstand ab.

Fügen Sie 500 Milliliter entionisiertes Wasser hinzu. Rühren Sie die nHA-Mischung eine Minute lang bei 400 U/min. Und lassen Sie die Mischung zwei Stunden lang ruhen.

Wiederholen Sie diesen Waschvorgang im Abstand von zwei Stunden, insgesamt dreimal. Lassen Sie die gewaschene nHA-Suspension über Nacht einwirken. Gießen Sie dann den Überstand ab und trocknen Sie die Suspension bei 60 bis 80 Grad Celsius.

Sobald das nHA-Material getrocknet ist, mahlen Sie das nHA mit einem Achat-Mörser und Stößel zu einem feinen Pulver. 2,5 Gramm des gemahlenen nHA-Pulvers werden in einen Aluminiumoxid-Tiegel gegeben. Das restliche Pulver für die spätere Charakterisierung aufbewahren.

Sintern Sie das nHA-Pulver zwei Stunden lang bei 1000 Grad Celsius mit einer Rampenrate von 10 Grad Celsius pro Minute. Lassen Sie das nHA nach dem Sintern im Ofen abkühlen. Lagern Sie die vorbereiteten nHA-Pulver in einem Vakuum-Exsikkator zur Charakterisierung und weiteren Verwendung.

Charakterisieren Sie die gesinterten und ungesinterten Pulver mit Röntgenbeugung, TEM, Röntgenfluoreszenz und FTIR. Mit dieser Methode wurde nanoskaliger Hydroxylapatit hergestellt und charakterisiert. Die Transmissionselektronenmikroskopie zeigte eine Partikelgröße von etwa 50 mal 30 Nanometern.

Mit einem Seitenverhältnis von 1,7. Die Röntgenbeugung zeigte eine reine Hydroxylapatit-Phase mit breiten Peaks, was auf eine geringe Kristallitgröße oder amorphe Natur hinweist. Nach dem Sintern wurde das Vorhandensein von Beta-Tricalciumphosphat nachgewiesen, was auf eine teilweise thermische Zersetzung hinweist.

Die Peaks des gesinterten Pulvers waren alle schärfer als die der ungesinterten Probe, was auf eine Zunahme der Kristallitgröße während des Sinterns hindeutet. Die Hydroxylapatit-Phasenbildung wurde durch FTIR ATR bestätigt. Auch Wasser- und Karbonatbanden wurden in dem ungesinterten Pulver beobachtet.

Nach dem Sintern erscheinen die Phosphat- und Hydroxylbanden im Absorptionsdiagramm schärfer, was auf eine höhere Kristallinität hinweist. Die quantitative chemische Analyse wurde mit Röntgenfluoreszenz durchgeführt. Das nHA-Produkt war hochrein und wies nur Spuren anderer Elemente auf.

Das molare Verhältnis von Calcium zu Phosphor wurde mit 1,63 bestimmt, was leicht unter stöchiometrisch lag. In Kombination mit dem Hinweis auf die thermische Zersetzung aus den Röntgenbeugungsdaten deutet dies darauf hin, dass diese Methode eine calciumarme Hydroxylapatit-Spezies erzeugt. Nachdem dieses Verfahren weiterentwickelt und optimiert worden war, wurde es in einer Vielzahl von Projekten zur Herstellung innovativer Biomaterialien eingesetzt.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie unsere Methode für die schnelle Produktion von bioinspiriertem nanoskaligem Hydroxylapatit in Ihrem Labor anwenden können. Dieses neue Verfahren stellt eine deutliche Verbesserung dar, sowohl in Bezug auf die Geschwindigkeit als auch auf die relative Einfachheit bei der Herstellung von nanoskaligem Hydroxylapatit. Wir gehen davon aus, dass diese Arbeit von der Industrie für die Herstellung von bioinspiriertem, nanoskaligem Hydroxylapatit in medizinischer Qualität für eine Reihe von Anwendungen in der Medizin, Zahnmedizin und Verbrauchergesundheit übernommen wird.