Mix rapide Préparation de bioinspirée Nanoscale hydroxyapatite pour applications biomédicales

L'objectif général de cette procédure est de préparer rapidement, de manière fiable et pratique, une nanoparticule de nanohydroxyapatite de haute qualité d'inspiration biologique. Cette méthode est utilisée pour élaborer de l'hydroxyapatite à l'échelle nanométrique, un matériau présentant un grand intérêt scientifique et commercial, à destination des chercheurs développant des dispositifs médicaux innovants et des technologies connexes dans le domaine de la santé. En particulier pour des applications cliniques.

Le principal avantage de cette technique est qu'elle est beaucoup plus pratique que les réactions de titrage traditionnelles. Et elle conserve la polyvalence et la reproductibilité des méthodes publiées précédemment. Pour commencer la procédure, ajoutez 3,705 grammes d'hydroxyde de calcium à 500 millilitres d'eau déionisée.

hydroxyde à 500 millilitres d’eau déionisée. Ensuite, mélanger 3,459 grammes d’acide phosphorique aqueux à 85 % en poids avec 250 millilitres d’eau déionisée. Verser la solution phosphoreuse dans la solution d’hydroxyde de calcium tout en agitant à une vitesse d’environ 100 millilitres par seconde.

Lors de la préparation des réactifs, il est important de mesurer l'hydroxyde de calcium et l'acide phosphorique avec la plus grande précision possible pour obtenir des résultats optimaux. Cela permet d'obtenir un rapport molaire initial calcium sur phosphore aussi proche que possible de 1,67. Recouvrir le mélange avec du film de laboratoire.

Agiter le mélange pendant une heure à 400 tr/min, puis laisser reposer le mélange de nHA toute la nuit. Pour obtenir environ cinq grammes d'hydroxyapatite à l'échelle nanométrique. Ensuite, verser le surnageant.

Ajouter 500 millilitres d'eau déionisée. Mélanger le mélange de nHA pendant une minute à 400 tr/min. Laisser reposer le mélange pendant deux heures.

Répétez ce processus de lavage toutes les deux heures, pour un total de trois fois. Laissez la suspension de nHA lavée se décanter toute la nuit. Ensuite, versez le surnageant et séchez la suspension à une température de 60 à 80 degrés Celsius.

Une fois que le matériau nHA est sec, broyer le nHA en une fine poudre à l’aide d’un mortier et d’un pilon en agate. Transférer 2,5 grammes de la poudre de nHA broyée dans un creuset en alumine. Conserver le reste de la poudre pour une caractérisation ultérieure.

Faites fritter la poudre de nHA à 1000 degrés Celsius pendant deux heures avec une vitesse de rampe de 10 degrés Celsius par minute. Après la friture, laissez refroidir la nHA dans le four. Conservez les poudres de nHA préparées dans un dessiccateur sous vide pour caractérisation et utilisation ultérieure.

Caractériser les poudres frittées et non frittées par diffraction des rayons X, microscopie électronique en transmission (TEM), fluorescence X et spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). Grâce à cette méthode, de l'hydroxyapatite à l'échelle nanométrique a été préparée et caractérisée. La microscopie électronique en transmission a révélé que les dimensions des particules étaient d'environ 50 nanomètres par 30 nanomètres.

Avec un rapport d'aspect de 1,7, la diffraction des rayons X a révélé une phase d'hydroxyapatite pure présentant des pics larges, indiquant une taille de cristallite faible ou une nature amorphe. Après frittage, la présence de bêta-phosphate tricalcique a été détectée, indiquant une décomposition thermique partielle.

Les pics de la poudre frittée étaient tous plus nets que ceux de l'échantillon non fritté, ce qui suggère une augmentation de la taille des cristallites pendant le frittage. La formation de la phase d'hydroxyapatite a été confirmée par spectroscopie FTIR ATR. Des bandes correspondant à l'eau et aux carbonates ont également été observées dans la poudre non frittée.

Après la frittage, les bandes de phosphate et d'hydroxyle apparaissent plus nettes sur le tracé d'absorbance, indiquant une cristallinité accrue. Une analyse chimique quantitative a été réalisée par fluorescence de rayons X. Le produit d'HA n'était pas très pur, ne montrant que des traces d'autres éléments.

Le rapport molaire calcium sur phosphore s'est avéré être de 1,63, ce qui est légèrement inférieur au rapport stœchiométrique. Ceci, combiné à l'indication d'une décomposition thermique provenant des données de diffraction des rayons X, suggère que cette méthode produit une espèce d'hydroxyapatite déficiente en calcium. Une fois ce procédé mis au point et optimisé, il a été utilisé dans un large éventail de projets impliquant la fabrication de biomatériaux innovants.

Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment appliquer notre méthode pour la production rapide d'hydroxyapatite nanométrique inspirée de la nature dans votre laboratoire. Cette nouvelle méthode constitue une amélioration significative, tant en termes de rapidité que de simplicité relative pour la fabrication d'hydroxyapatite à l'échelle nanométrique. Nous prévoyons que ce travail sera adopté par l'industrie pour la fabrication d'hydroxyapatite nanométrique de qualité médicale, inspirée de la nature, destinée à diverses applications en médecine, en dentisterie et en santé grand public.