Name: הכנה מהירה מיקס של Bioinspired ננומטריים Hydroxyapatite עבור יישומים ביו-רפואיים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-23T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 41 s
Description: למד שיטה מהירה לייצור ננו-הידרוקסיאפטיט ביואינספירטיבי לאפליקציות ביו-רפואיות. השיטה מייצרת חלקיקים בגודל 50 ננומטר לשימוש בהתקנים רפואיים חדשניים בתחומי האורתופדיה והרפואה השיניים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי מלגת לימודי CASE EPSRC בשיתוף עם Ceramisys בע&quot;מ וגם קשורה חדשנות Mede, מרכז EPSRC עבור ייצור חדשני בתחום המכשור רפואי [מספר מענק EP / K029592 / 1]. המחברים גם רוצה להודות רוברט ברטון ב שפילד האלאם האוניברסיטה לניתוח XRF.

<img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/55343/55343fig1.jpg" /> איור 1. תרשים סכמטי של הכנת שילוב המהירה של hydroxyapatite ננו bioinspired. הפתרון חומצה זרחתית נמזג ההשעיה הידרוקסיד סידן. לאחר ההשעיה שקטה במהלך הלילה, את נה נשטפה עם מים ללא יונים לפני המיובשת ב- C 60 עד 80 °. נה היה ומעבדים מרגמה אגת העלי ו sintered לחקור את יציבות תרמית של המוצר נה. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55343/55343fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> 1. הפקת מיקס המהירה של Hydroxyapatite ננומטריים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת פתרונות סידן וזרחן להכין 5 גרם של hydroxyapatite ננו באמצעות סידן לזרחן יחס טוחן של 1.67. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 3.705 גרם של סידן הידרוקסיד כדימים ללא יונים 500 מ&quot;ל ומערבבים בצלחת בוחש מגנטי עבור 1 שעות ב 400 סל&quot;ד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בכוס נפרדת ממיסים 3.459 גרם של חומצה זרחתית (85%) ב -250 מ&quot;ל מים ללא יונים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את הפתרון זרחן לתוך ההשעיה הידרוקסיד סידן בחישה בשיעור של כ 100 מ&quot;ל / s. מכסים בכוס עם Parafilm (Bemis, ארה&quot;ב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השאירו את ההשעיה לבחוש עבור 1 שעות ב 400 סל&quot;ד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח כוס מצלחת הבוחשת ולהשאיר להתיישב לילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטפו את ההשעיה על ידי שפיכת את supernatant והוספת 500 מ&quot;ל מים deionized ו ערבוב במשך 1 דקות ב 400 סל&quot;ד. חזור על פעולה זו שלוש פעמים בסך הכל, עם 2 שעות בין כל שטיפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השאר השעית Nha להתיישב לילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את supernatant ברור ומניחים ההשעיה Nha התיישבו ייבוש להגדיר בתנור ב 60 עד 80 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר יבש, למקם את נה היבשה לתוך מרגמה אגת עלי וטוחן עד בסדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים 2.5 גרם של פרואבקה מופק נה ב אבקת כור היתוך ו דבקוק אלומינה ב 1000 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות, תוך שימוש בשיעור רמפה של 10 ° C / min. לאחר טיפול בחום, לעזוב את נה להתקרר בכבשן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבקות חנות ייבוש ואקום. </li></ol> .2 אפיון Hydroxyapatite ננומטריים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רנטגן עקיפה (XRD) באמצעות diffractometers אמצעי השידור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים כמות קטנה (כלומר פחות מ -200 μL) של פולי (ויניל אלכוהול) דבק (PVA) על הסרט אצטט ומערבבים עם כמות קטנה (כלומר פחות מ -100 מ&quot;ג) של אבקת נה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פנק עם אקדח אוויר חם עד יבש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר מדגם לתוך בעל מדגם ועומס על גבי diffractometer רנטגן במצב שידור עם קרינת α Cu K. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בהגדרות diffractometer של 40 קילו ו -35 מילי-אמפר, עם מגוון 2θ של 10-70 מעלות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח את דפוסי XRD הנגזרים מהם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש כרטיסי XRD הבאים לזיהוי שלב: Hydroxyapatite: 9-432. בטא-מזוני פוספט: 04-014-2292. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במיקרוסקופ אלקטרוני הילוכים (TEM) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים כמות קטנה של אבקת (כלומר פחות מ -10 מ&quot;ג) בתוך bijou ולהוסיף כ אתנול מ&quot;ל 3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדגם Ultra-sonicate במשך 15 - 30 דקות עד השעיה הומוגנית הוא ציין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פיפטה כמות של פתרון קטנה (כלומר פחות מ -1 מיליליטר) על גבי רשת נחושת רשת 400 עם סרט פחמן, ולאפשר לו להתייבש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימות תמונה לעבר מתח מאיץ של 80 קילו וולט. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רנטגן פלואורסצנטי (XRF) שירות על ידי חומרים והנדסה מכון המחקר (מרי) על שפילד האלאם האוניברסיטה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים אבקת 0.8 גרם נה עם 8 גרם של tetraborate ליתיום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממסי תערובת בכור היתוך סגסוגת פלטינה-זהב באמצעות תנור מוגדר 1,200 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח דגימות הנובע ממנו ספקטרומטר XRF כדי לקבוע את הרכב היסודות שלהדגימות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פורייה-transform ספקטרוסקופיה אינפרא אדום במצב ההחזרה הכולל מוחלשים (FTIR-ATR) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע 64 סריקות ברקע בין 4,000 - 500 ס&quot;מ -1 עם רזולוציה של 4 ס&quot;מ -1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים כמות קטנה (כלומר פחות מ -100 מ&quot;ג) של אבקת נה על גבי היהלום של מתאם במצב ההחזרה הכולל מוחלשים לדחוס על פני השטח של היהלום באמצעות בורג בראש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע 32 סריקות בין 4,000 - 500 ס&quot;מ -1 עם רזולוציה של 4 ס&quot;מ -1 עם סריקות ברקע מפחיתים את סריקות המדגם. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Pasteris, J. D., Wopenka, B., Valsami-Jones, E. <a target="_blank" href="http://elements.geoscienceworld.org/content/4/2/97">Bone and tooth mineralization: why apatite?</a> Elements. 4 (2), 97-104 (2008).</li>
<li>Carter, D. H., Hatton, P. V., Aaron, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ultrastructure+of+slam-frozen+bone+mineral%5BTitle%5D)+AND+%22Histochem.+J%22%5BJournal%5D)">The ultrastructure of slam-frozen bone mineral.</a> Histochem. J. 29 (10), 783-793 (1997).</li>
<li>Wopenka, B., Pasteris, J. D. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0928493105000135">A mineralogical perspective on the apatite in bone.</a> Mater. Sci. Eng. 25 (2), 131-143 (2005).</li>
<li>Boskey, A. L. <a target="_blank" href="http://pbsb.med.cornell.edu/pdfs/Elements_V3n6_Boskey_v1.pdf">Mineralization of bones and teeth.</a> Elements. 3 (6), 385-391 (2007).</li>
<li>Fox, K., Tran, P. A., Nhiem, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+Advances+in+Research+Applications+of+Nanophase+Hydroxyapatite%5BTitle%5D)+AND+%22ChemPhysChem%22%5BJournal%5D)">Recent Advances in Research Applications of Nanophase Hydroxyapatite.</a> ChemPhysChem. 13 (10), 2495-2506 (2012).</li>
<li>Neira, I. S., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cg800738a">An Effective Morphology Control of Hydroxyapatite Crystals via Hydrothermal Synthesis.</a> Cryst. Growth. Des. 9 (1), 466-474 (2009).</li>
<li>Luo, P., Nieh, T. G. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0928493195000895">Synthesis of ultrafine hydroxyapatite particles by a spray dry method.</a> Mater. Sci. Eng. C. 3 (2), 75-78 (1995).</li>
<li>Wang, F., Li, M. S., Lu, Y. P., Qi, Y. X. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167577X04009097">A simple sol-gel technique for preparing hydroxyapatite nanopowders.</a> Mater. Lett. 59 (8-9), 916-919 (2005).</li>
<li>Cai, Y., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2007/JM/b705129h#!divAbstract">Role of hydroxyapatite nanoparticle size in bone cell proliferation.</a> J. Mater. Chem. 17 (36), 3780-3787 (2007).</li>
<li>Catros, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.em-consulte.com/en/article/267190">Physico-chemical and biological properties of a nano-hydroxyapatite powder synthesized at room temperature.</a> IRBM. 31 (4), 226-233 (2010).</li>
<li>Kumar, R., Prakash, K. H., Cheang, P., Khor, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+driven+morphological+changes+of+chemically+precipitated+hydroxyapatite+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Temperature driven morphological changes of chemically precipitated hydroxyapatite nanoparticles.</a> Langmuir. 20 (13), 5196-5200 (2004).</li>
<li>Liu, H., Yazici, H., Ergun, C., Webster, T. J., Bermek, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vitro+evaluation+of+the+Ca%2FP+ratio+for+the+cytocompatibility+of+nano-to-micron+particulate+calcium+phosphates+for+bone+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Acta.+Biomater%22%5BJournal%5D)">An in vitro evaluation of the Ca/P ratio for the cytocompatibility of nano-to-micron particulate calcium phosphates for bone regeneration.</a> Acta. Biomater. 4 (5), 1472-1479 (2008).</li>
<li>Prakash, K. H., Kumar, R., Ooi, C. P., Cheang, P., Khor, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Apparent+solubility+of+hydroxyapatite+in+aqueous+medium+and+its+influence+on+the+morphology+of+nanocrystallites+with+precipitation+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Apparent solubility of hydroxyapatite in aqueous medium and its influence on the morphology of nanocrystallites with precipitation temperature.</a> Langmuir. 22 (26), 11002-11008 (2006).</li>
<li>Bianco, A., Cacciotti, I., Lombardi, M., Montanaro, L., Gusmano, G. <a target="_blank" href="http://www.akademiai.com/doi/abs/10.1007/s10973-006-8011-6?journalCode=10973">Thermal stability and sintering behaviour of hydroxyapatite nanopowders.</a> J. Therm. Anal. Calorim. 88 (1), 237-243 (2007).</li>
<li>Brito Lopes, J. C., et al. <a target="_blank" href="https://www.google.com/patents/EP2041025A2?cl=en">Production method for calcium phosphate nano-particles with high purity and their use.</a> WO2008/007992A2. , (2008).</li>
<li>Gentile, P., Wilcock, C. J., Miller, C. A., Moorehead, R., Hatton, P. V. <a target="_blank" href="http://www.mdpi.com/1996-1944/8/5/2297">Process optimisation to control the physico-chemical characteristics of biomimetic nanoscale hydroxyapatites prepared using wet chemical precipitation.</a> Materials. 8 (5), 2297-2310 (2015).</li>
<li>Gibson, I. R., Bonfield, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+synthesis+and+characterization+of+an+AB-type+carbonate-substituted+hydroxyapatite%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res%22%5BJournal%5D)">Novel synthesis and characterization of an AB-type carbonate-substituted hydroxyapatite.</a> J. Biomed. Mater. Res. 59 (4), 697-708 (2002).</li>
<li>Koutsopoulos, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+hydroxyapatite+crystals%3A+a+review+study+on+the+analytical+methods%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of hydroxyapatite crystals: a review study on the analytical methods.</a> J. Biomed. Mater. Res. 62 (4), 600-612 (2002).</li>
<li>Deng, Y., Sun, Y., Chen, X., Zhu, P., Wei, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomimetic+synthesis+and+biocompatibility+evaluation+of+carbonated+apatites+template-mediated+by+heparin%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Sci.+Eng.+C.-Mater.+Biol.+Appl%22%5BJournal%5D)">Biomimetic synthesis and biocompatibility evaluation of carbonated apatites template-mediated by heparin.</a> Mater. Sci. Eng. C.-Mater. Biol. Appl. 33 (5), 2905-2913 (2013).</li>
<li>Gibson, I. R., Rehman, I., Best, S. M., Bonfield, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+the+transformation+from+calcium-deficient+apatite+to+beta-tricalcium+phosphate%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Sci.-Mater.+M%22%5BJournal%5D)">Characterization of the transformation from calcium-deficient apatite to beta-tricalcium phosphate.</a> J. Mater. Sci.-Mater. M. 11 (9), 533-539 (2000).</li>
<li>Siddharthan, A., Seshadri, S. K., Kumar, T. S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microwave+accelerated+synthesis+of+nanosized+calcium+deficient+hydroxyapatite%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Sci.-Mater.+M%22%5BJournal%5D)">Microwave accelerated synthesis of nanosized calcium deficient hydroxyapatite.</a> J. Mater. Sci.-Mater. M. 15 (12), 1279-1284 (2004).</li>
<li>Yubao, L., Klein, C., Dewijn, J., Vandemeer, S., Degroot, K. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/BF00122395">Shape change and phase-transition of needle-like nonstoichiometric apatite crystals.</a> J. Mater. Sci.-Mater. M. 5 (5), 263-268 (1994).</li>
<li>Prieto Valdes, J. J., Ortiz Lopez, J., Rueda Morales, G., Pacheco Malagon, G., Prieto Gortcheva, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrous+growth+of+tricalcium+phosphate+ceramics%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Sci.-Mater.+M%22%5BJournal%5D)">Fibrous growth of tricalcium phosphate ceramics.</a> J. Mater. Sci.-Mater. M. 8 (5), 297-301 (1997).</li>
<li>Bouyer, E., Gitzhofer, F., Boulos, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+study+of+hydroxyapatite+nanocrystal+suspension%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Sci.-Mater.+M%22%5BJournal%5D)">Morphological study of hydroxyapatite nanocrystal suspension.</a> J. Mater. Sci.-Mater. M. 11 (8), 523-531 (2000).</li>
<li>Wilcock, C. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22The+development+of+nanostructured+calcium+phosphate+biomaterials+for+bone+tissue+regeneration%22">The development of nanostructured calcium phosphate biomaterials for bone tissue regeneration PhD thesis</a>. , University of Sheffield. (2015).</li>
<li>Khalid, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884212004993">Effect of surfactant and heat treatment on morphology, surface area and crystallinity in hydroxyapatite nanocrystals.</a> Ceram. Int. 39 (1), 39-50 (2013).</li>
<li>Reyes-Gasga, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((XRD+and+FTIR+crystallinity+indices+in+sound+human+tooth+enamel+and+synthetic+hydroxyapatite%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Sci.+Eng.+C.-Mater.+Biol.+Appl%22%5BJournal%5D)">XRD and FTIR crystallinity indices in sound human tooth enamel and synthetic hydroxyapatite.</a> Mater. Sci. Eng. C.-Mater. Biol. Appl. 33 (8), 4568-4574 (2013).</li>
<li>Tampieri, A., Celotti, G., Landi, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+biomimetic+apatites+to+biologically+inspired+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Bioanal.+Chem%22%5BJournal%5D)">From biomimetic apatites to biologically inspired composites.</a> Anal. Bioanal. Chem. 381 (3), 568-576 (2005).</li>
<li>Boanini, E., Gazzano, M., Bigi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ionic+substitutions+in+calcium+phosphates+synthesized+at+low+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Acta.+Biomater%22%5BJournal%5D)">Ionic substitutions in calcium phosphates synthesized at low temperature.</a> Acta. Biomater. 6 (6), 1882-1894 (2010).</li>
<li>Elliott, J. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aElliott%2C+JC+%22Structure+and+Chemistry+of+the+Apatites+and+Other+Calcium+Orthophosphates%22">Structure and Chemistry of the Apatites and Other Calcium Orthophosphates</a>. , 2 edn, Elsevier. 260(1994).</li>
<li>Wilcock, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://eprints.whiterose.ac.uk/102317/">Preparation and Antibacterial Properties of Silver-doped Nanoscale Hydroxyapatite Pastes for Bone Repair and Augmentation.</a> J. Biomed. Nanotechnol. , in press (2017).</li>
<li>Cox, S. C., Jamshidi, P., Grover, L. M., Mallick, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+characterisation+of+nanophase+Sr%2C+Mg%2C+and+Zn+substituted+hydroxyapatite+by+aqueous+precipitation%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Sci.+Eng.+C%22%5BJournal%5D)">Preparation and characterisation of nanophase Sr, Mg, and Zn substituted hydroxyapatite by aqueous precipitation.</a> Mater. Sci. Eng. C. 35, 106-114 (2014).</li>
</ol>

החוקרים אין לי מה לחשוף.

אפטיט טבעי מורכב מחלקיקים ננומטריים של hydroxyapatite מוגזים שאינם stoichiometric עם הנוסחה הכימית המשוער של Ca 10 XY [(HPO 4) (PO 4)] 6-x (CO 3) y (OH) 2-x. הפקת חומרים ביולוגיות עם דמיון כימי קרוב מינרל טבעי דווחה לקדם תגובות ביולוגיות אופטימליות. לדוגמא, מחקר על נה מוגזים סידן המחסר biomimetic הוכיח שהוא מסוגל לעורר התפשטות פעילות phosphatase אלקליין של תאי preosteoblast murine במידה רבה יותר הקונבנציונלית נה 19. במחקר זה, משקעים של HA שהראה פירוק תרמי חלקית ב 1000 ° C (איור 2) הציע היווצרות של HA סידן מחסר. זו נתמכה על ידי נמוך מ Ca stoichiometric: יחס P (1.63) שהושג עם נתוני XRF (Tמסוגל 1). מובן כי מופחת Ca: יחס P קשור יציבות תרמית נמוכה 20, 21, 22, 23. בשיטה זו, התוספת המהירה של פתרון החומצה זרחתית במהירות הורידה את ה- pH של השעית התגובה לייצר HPO 4 יונים. הנוכחות של HPO 4 קבוצות הקל משקעים של סידן לקוי HA, עם נוסחה מולקולרית: Ca 10-x (HPO 4) x (PO 4) 6-x (OH) 2-x, כאשר 0 &lt;x &lt;1. תוספת מהירה של חומצה זרחתית ולכן היתה השפעה ניכרת על קינטיקה ממטרים של התגובה. כפי שתואר קודם לכן, תגובות טיטרציה מעורבות הידרוקסיד סידן וחומצה זרחתית בצע בטמפרטורת חדר נטו להניב חלקיקים עם היבט יחס גבוה 13. לקבלת titration התגובות המעורבות המגיב אלה, היו צורך להשתמש טמפרטורה גבוהה לייצר חלקיקים עם יחס רוחב-גובה נמוך אשר דומים יותר אפטיט ביולוגי 13. חלקיקי יחס ממדים גבוהים מיוצרים כאשר שיעור נוקלאציה קריסטל הוא איטי מקצב הגידול קריסטל 24. לקבלת השיטה החדשה שפותחה במחקר זה, התוספת המהירה של פתרון החומצה זרחתית עשויה ספקה מספר גדול יותר של אתרי התגרענות אשר הביאו הנוכחות המוגברת של חלקיקים מעוגלים קטנים לעומת פחות חלקיקים עם יחס רוחב-גובה גדול יותר. ככל מחברי לא מלא חקרו את ההשפעות של לאט לשפוך חומצה זרחתית לתוך ההשעיה הידרוקסיד סידן, על מנת להשיג תוצאות עקביות אנו ממליצים מהחומצה הזרחתית הוא שפך בקצב בקנה אחד עם זה המוצג בסרטון (כ 100 מ&quot;ל / ים). במהלך הפיתוח של שיטה זו, המחברים investigated מספר שינויים הדרגתיים שיטת ההכנה Nha מבוסס על Prakash et al. 13 כולל השוואה של המוצרים המיוצרים עם טיטרציה איטית תוספת מהירה של הפתרון חומצה זרחתית 25. נמצא כי טיטרציה האיטית של חומצה זרחתית לתוך השעית הידרוקסיד סידן הביאה מוצר עם שאריות סידן הידרוקסיד. אנו מציעים כי שינוי pH נגרם על ידי התוספת המהירה של חומצה זרחתית עודד את פירוקה של הידרוקסיד סידן ולכן מותר עבור ההמרה המוצלחת של המגיבים לתוך hydroxyapatite. השוואת מוצרים מוכנה בשיטת הערבוב המהירה על חדר בטמפרטורות גבוהות (60 מעלות צלזיוס) נמצאה כי טמפרטורה גבוהה הביאה מוליכות גבוהות יותר לאחר התגובה הושלמה. זה הציע הידרוקסיד סידן שיורית נכח אשר עשוי להיות בשל מסיסות נמוכה של סידן הידרוקסיד בהטמפרטורות עלו. הנוכחות של סידן הידרוקסיד שיורית רצויה כמו הטבע הבסיסי של המתחם הזה עלול לסכן את biocompatibility. FTIR זיהה את פעילות קבוצת פוספט הידרוקסיל מאפיין הקשורים HA (איור 3). צוין כי הספקטרום עבור המוצר sintered הראה פוספט חדות ופסגות הידרוקסיל. שינויים אלו קושרו עם crystallinity מוצר גדול 26, 27 ספקטרום unsintered .the סיפק ראיות להחלפת קרבונט B- סוג שבו יונים קרבונט הייתה תחליף קבוצות פוספט. זאת בניגוד ל החלפה של סוג א שבו יוני קרבונט יכולים להוות תחליף קבוצות הידרוקסיל 17. זה כבר דווח כי החלפת קרבונט B- הסוג מתרחשת אפטיט ביולוגי 3. עם זאת, Tampieri et al. דיווח כי B- סוג החלפה תוך הייתה predominנמלה בעצמות צעירות, החלפה של סוג א קרבונט נכחה ויותר בעצמות של אנשים מבוגרים 28. החלפת קרבונט נמצאה להקטין את יציבות crystallinity והתרמית של נה תוך הגדלת מסיסותו. שינויים אלו הוצעו כדי לתרום את הפעילות הביולוגית המוגברת קרבונט-להחליף HA 29. גם ביולוגית HA ידוע מכילים כמה אלמנטים אחרים שנרשמו ניתוח XRF (טבלה 1), כגון מגנזיום, נתרן סטרונציום 30. הנוכחות של אלמנטים אלה עשויות גם לתרום גדלו יעילות ביולוגית. עבודה עתידית צריכה להיות מופנה הכנת apatites להחליף אלה ננומטריים, וכן מוצרים עם biofunctionality המוגברת כגון נה כסף מסומם 31. על מנת להכין תחליף נה, האלמנט יכול להיות מוצג עם ירידה מקבילה של אלמנט נועד substitutדואר עבור, למשל הפחתה בסך של מתחם סידן כאשר סטרונציום, מגנזיום או החלפת אבץ הוא ניסה 32. לחלופין, גישה אחרת עשויה להיות להוסיף אלמנטים מתוך הכוונה לספק &quot;מסוממים&quot; יונים אשר נמצאים על פני השטח של Nha בלי להתכוון בהכרח להחליף את הרכיב לתוך הסריג הגבישי HA 31. עבור שינויים אלה לשיטה אפשר להכין פתרונות מעורבים כמו הידרוקסיד סידן חנק כסף, וכדי לבצע את התגובה באותו אופן כפי שתואר כאן. לסיכום, במאמר זה מדווח על שיטה מהירה ומשופרת רומן משמעותית לעריכת bioinspired נה. בשיטה זו, הערבוב המהיר של הכימיקלים לוקח פחות מ -5 שניות המהווה ירידה ניכרת בזמן לעומת titrations תגובות בדרך כלל מחייב שעות של מעקב צמוד. יש לו פוטנציאל גדול לשימוש biomatפיתוח erial בשל פשטותו היחסית ועלות הנמוכה בהשוואה לשיטות ייצור Nha המשמשים כיום תעשייתיות שבו המורכבות הטבועה של תוצאות מערכות מסחריות נוכחיות פעמי מחקר ופיתוח ממושכות, וגדילה משמעותית את עלויות ייצור. בפרט, זו השיטה החדשה עדיפה על תהליכי זרימה רציפים או טכניקות הידרותרמיות עקב דרישות השקעה בציוד הזנק נמוכות משמעותית.

יש צורך רפואי נהדר עבור biomaterials מתקדמים עם פונקציונליות משופרת על מנת לשפר את איכות החיים של חולים כדי להפחית את נטל הבריאות של האוכלוסייה המזדקנת העולמי. Hydroxyapatite כבר בשימוש נרחב ביישומים רפואיים במשך שנים רבות בשל biocompatibility הטוב שלה. לאחרונה, חלה התעניינות מוגברת השימוש hydroxyapatite ננומטריים (Nha), במיוחד לשחזור רקמות mineralized ברפואה ורפואת שיניים. המינרל נמצא אמייל השן העצם הוא סידן מחסר, רב להחליף, hydroxyapatite ננומטריים. אומדנים עבור הגודל של טסיות Nha הביולוגית לדווח ממדים של 50 ננומטר x 30 ננומטר x 2 ננומטר 1, עם מבנים קטנים יותר אפילו מתוארים עצם 2 בשלה. וחשוף, המינרל ב אמייל השן הוא 10 עד 100 פעמים גדול יותר מזה שנמצא רקמת העצם בשני אורך ורוחב 3, 4. נה הסינטתית<html> כמו שאפשר לקרוא לזה טוב bioinspired ולא biomimetic, כפי שאנו מבקשים לתרגם תצפיות לגבי התכונות של חומרים טבעיים לתוך טכנולוגיות רפואיות עם ביצועים משופרים. הועלה שערה כי bioinspired נה עשויה להיות חיובית יותר ביישומי התחדשות רקמת עצם ושן בשל הדמיון שלה טבעית מינרלים 5. ישנן שיטות שונות אשר דווחו להכין Nha כולל הידרותרמיות 6, תרסיס יבש 7 ו סול ג &#39;8 טכניקות. מבין אלה, שיטת המשקעים הרטובה נחשבת שיטה נוחה יחסית לייצור נה. השיטות ממטר רטוב שפורסמו נה בדרך כלל כוללות צעד טיטרציה כאשר ערבוב סידן ומבשרים כימיים זרחן 9, 10, 11,נ&quot;צ &quot;&gt; 12, 13, 14. עם זאת, גישות אלה קשורות עם מספר החסרונות כולל תהליכים ארוכים ומורכבים בשילוב ובמקרים מסוימים עם הצורך בציוד יקר. הפקה מסחרית עשויה להיות מורכב אף יותר, עם פטנטים מתארים כורים משוכללים ייצור של כיתה רפואית באיכות גבוהה נה 15. למרות זאת, תגובת הנטרול בין הידרוקסיד סידן וחומצה זרחתית יש יתרון בשל החוסר כימי רעיל תוצרי לוואי. הקשר בין תנאי עיבוד ואת המורפולוגיה של מוצר Nha דווח לתגובות טיטרציה איטיות. באופן ספציפי, עבור שיטות טיטרציה מעורבות הידרוקסיד סידן וחומצה זרחתית, טמפרטורה גבוהה הופיעה להעדיף להכנת חלקיקים עם יחס רוחב-גובה נמוך 13. עבודה זו הוארכה משמעותית על ידי Genאריח et al. 16 שהפגינו את הקשר בין הטמפרטורה ותנאי עיבוד אחרים על איכות מוצרים נה מתוך מגוון רחב של שיטות. הוא הגיע למסקנה כי שיטת המשקעים כימיים הרטובה של Prakash 13 גרמה מוצרים באיכות הגבוהות ביותר, אך יש לציין כי התוצאות היו תלויות מאתגרים איטיים טכניים / תהליכי ערבוב. צעד טיטרציה Prakash המקורי לוקח יותר משעה. עם זאת, פעמים טיטרציה עוד עשויות להידרש קבוצות גדולות יותר כדי להיות מוכנים. לסיכום, ואילו השפעתו של מספר גורמים, כוללים טמפרטורה עכשיו נחקרה רבה, כמעט לא שם לב כבר שמיועדת להפחית את המורכבות קשורות הזמן הדרוש כדי לבצע בשיטות מבוססות טיטרציה. מטרת המחקר הנוכחי הייתה אפוא כדי לחקור את ההשפעות של יישום גישת תערובת מהירה בייצור של Nha bioinspired, וכדי מלא characteriZE החומרים וכתוצאה מכך. אם יצליח, גישת שילוב מהירה פשוט תצטרך יתרונות גדולים לחוקרי מעבדה ותעשייה כאחד בם עלויות ייצור יכולות להיות מופחתות באופן משמעותי ללא המהווים איכות.

<table><tbody><tr><td>סידן הידרוקסיד (טוהר של > 96%)</td><td>Sigma Aldrich UK</td><td>31219</td><td>יש להשתמש בשיטות מעבדה טובות בכל עת, כולל שימוש בציוד מגן אישי מתאים.</td></tr><tr><td>חומצה זרחתית (85%)</td><td>Sigma Aldrich UK</td><td>345245</td><td>יש להשתמש במשקפי בטיחות ובמגן פנים בעת הטיפול במוצר זה (למידע נוסף, ראו דף נתוני בטיחות של Sigma Aldrich).</td></tr><tr><td>STOE IP עקיפה של קרני רנטגן</td><td>המרכז הבינלאומי של פיליפס</td><td></td><td></td></tr><tr><td>לנתוני עקיפה (ICDD) מסד נתונים PDF4+</td><td>המרכז הבינלאומי לנתוני</td><td></td><td></td>עקיפה</tr><tr><td>סרטי פחמן הולי על 300 רשתות רשת</td><td>Agar Scientific</td><td>S147-3H&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אלקטרונים שידור Tecnai G2 Spirit</td><td>FEI</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ליתיום טטרבוראט</td><td>ICPH, Malz&eacute; ville, צרפת</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ספקטרומטר XRF PW2440&nbsp;</td><td>פיליפס</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ThermoScientific Nikolett ספקטרומטר</td><td>Unicam בע"מ</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

הכנה מהירה מיקס של bioinspired ננומטריים hydroxyapatite עבור יישומים ביו-רפואיים

Rapid Mix Preparation of Bioinspired Nanoscale Hydroxyapatite for Biomedical Applications

Hydroxyapatite (HA) כבר בשימוש נרחב כמו קרמיקה רפואית בשל biocompatibility ו osteoconductivity הטוב שלה. לאחרונה חלה התעניינות בנוגע לשימוש hydroxyapatite ננו bioinspired (Nha). עם זאת, אפטיט ביולוגי ידוע להיות סידן מחסר קרבונט-להחליף עם מורפולוגיה טסיות דמוית ננומטריים. יש Bioinspired Nha פוטנציאל לעורר התחדשות רקמת העצם אופטימלית בשל הדמיון שלה מינרלים אמייל השן העצם. רבות מהשיטות שבהן משתמשים כיום לפברק נה הן במעבדה והן מבחינה מסחרית, לערב תהליכים ממושכים וציוד מורכב. לכן, מטרת המחקר הנוכחי הייתה לפתח שיטה מהירה ואמינה להכין באיכות גבוהה bioinspired נה. שיטת הערבוב המהירה פתחה התבססה על תגובת חומצה-בסיס המעורב הידרוקסיד סידן וחומצה זרחתית. בקצרה, פתרון חומצה זרחתית נמזג פתרון הידרוקסיד סידן ואחריו ערבוב, כביסהבשלבי ייבוש. חלק האצווה sintered ב 1000 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות על מנת לחקור את יציבות הטמפרטורה הגבוהה של המוצרים. רנטגן ניתוח עקיף הראה ההיווצרות המוצלחת של HA, שהראתה פירוק תרמי כדי בטא מזוני פוספט לאחר עיבוד בטמפרטורה גבוהה, אשר אופייני עבור HA סידן המחסר. ספקטרוסקופיית פורה הראתה הנוכחות של קבוצות קרבונט במוצר זרז. חלקיקי נה היה יחס ממדים נמוך עם ממדים של כ 50 x 30 ננומטר, קרובים ממדי אפטיט ביולוגי. החומר היה גם סידן לקוי עם Ca: יחס טוחנת P של 1.63, אשר כמו אפטיט הביולוגי נמוכה משיעור HA stoichiometric של 1.67. שיטה חדשה זו היא אפוא תהליך אמין והרבה יותר נוח לייצור bioinspired נה, וכך להתגבר על הצורך titrations ממושך וציוד מורכב. מוצר bioinspired HA וכתוצאה מכך הוא מתאים לשימוש במגוון רחב שליישומי רפואה ובריאות צרכן.

<html> דפוסי XRD (איור 2) הראו את המשקעים של שלב HA טהור עם פסגות רחבות, מה שמעיד על גודל גביש קטן יחסית ו / או טבע אמורפי. לאחר sintering בטמפרטורה גבוהה, פוספט β-מזוני (β-TCP) התגלה, לצד השלב העיקרי של HA. החידוד של הפסגות העקיפות, כלומר הפחתה של הערך החצי ברוחב המלא, מצביע על עלייה בגודל הגביש לאחר sintering. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/55343/55343fig2.jpg" /> ניתוח שלב איור 2. קריסטל של מוצרים. רנטגן עקיפה (XRD) דפוסי hydroxyapatite ננו unsintered (Nha) אבקת Nha אבקת sintered ב 1000 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות. תוויות שיא: ▼ פסגות hydroxyapatite, ■ פסגות פוספט β-מזוני.ge.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. FTIR-ATR ספקטרה (איור 3) אשרה את ההיווצרות של שלב HA ידי פוספט המאפיין והלהקות הידרוקסיל 17, 18. בפירוט הלהקות חולקו כדלקמן: 3,750 -1 ס&quot;מ (OH - למתוח ν OH); 1,086 ו -1,022 -1 ס&quot;מ (PO 4 3- ν 3); 962 ס&quot;מ -1 (PO 4 3- ν 1); 630 ס&quot;מ -1 (OH - libration δ OH); 600 ו 570 ס&quot;מ -1 (PO 4 3- ν 4). במדגם unsintered פסגות הנוספות חולקו כדלקמן: שיא רחב סביב 3,400 -1 סנטימטר (מולקולות מים נספגות); 1,455 ו 1,410 -1 ס&quot;מ (CO 3 2- ν 3); 880 ס&quot;מ <sup&gt; -1 (CO 3 2- ν 2). קבוצות מי קרבונט נספגו שנצפו אבקת unsintered הוסרו בשלב sintering בטמפרטורה הגבוהה. תהליך sintering חריף גם את הלהקות הידרוקסיל פוספט אשר התבטאה לשיא יותר שוקת מרחק. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55343/55343fig3.jpg" /> איור 3. ספקטרום אינפרא אדום של מוצרים. התמרת אינפרא אדום במצב ההחזרה הכולל מוחלשים (FTIR-ATR) ספקטרום של hydroxyapatite ננו unsintered (Nha) אבקת Nha אבקת sintered ב 1000 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55343/55343fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> תמונות TEM (איור 4) הראו ההיווצרות של שנינות חלקיקים ננומטרייםמידות בקירוב h של 50 ננומטר ב -30 ננומטר. החלקיקים לו יחס היבט נמוך (רוחב אורך חלקיקים / חלקיקים) של 1.7 סביב. הגודל והצורה של מוצרי ננו היו ממדים דומים אפטיט ביולוגי 1. <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/55343/55343fig4.jpg" /> איור 4. ננומטריים מורפולוגיה של המוצר. micrographs אלקטרוני הילוכים (TEM) של hydroxyapatite ננומטריים (Nha) הכין בשיטת הערבוב המהירה בשנייה בהגדלה. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55343/55343fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> אנליזה כימית כמותית של אבקת Nha ידי XRF (טבלה 1) אפשרה סידן: יחס זרחן שיחושב 1.63, שהוא נמוך במעט HA stoichiometric whic<html> יש h סידן: יחס זרחן של 1.67. XRF גם הראה את הטוהר הגבוה של המוצר נה עם כמויות זעירות בלבד של יסודות אחרים המוקלטים. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> מתחם </td><td> משקל% </td></tr><tr><td> קאו </td><td> 51.52 </td></tr><tr><td> P 2 O 5 </td><td> 39.89 </td></tr><tr><td> MgO </td><td> 0.46 </td></tr><tr><td> Na 2 O </td><td> 0.13 </td></tr><tr><td> Y 2 O 3 </td><td> 0.07 </td></tr><tr><td> אל 2 O 3 </td><td> 0.03 </td></tr><tr><td> SiO 2 </td><td> 0.03 </td></tr><tr><td> Mn 3 O 4 </td><td> 0.03 </td></tr><tr><td> sRO </td><td> 0.02 </td></tr><tr><td> Tio 2 </td><td> 0.01 </td></tr></tbody></table>יפ-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; בטבלה 1. אנליזה כימית כמותית של המוצר. רנטגן פלואורסצנטי (XRF) תוצאות עבור אבקת unsintered Nha הראה&gt; 99% טוהר לפי משקל.

מאמר זה מתאר שיטה חדשה לייצור המהיר של hydroxyapatite ננו bioinspired באיכות גבוהה. ביולוגי זה הוא בעל חשיבות רבה בייצור של מגוון רחב של מכשירים רפואיים חדשניים ליישומים קליניים באורתופדיה, ניתוח craniofacial ורפואת שיניים.

הכנה מהירה מיקס של Bioinspired ננומטריים Hydroxyapatite עבור יישומים ביו-רפואיים

Hydroxyapatite (HA) has been widely used as a medical ceramic due to its good biocompatibility and osteoconductivity. Recently there has been interest ...

המטרה הכללית של הליך זה היא להכין באופן מהיר, אמין ונוח ננו-חלקיקי הידרוקסיאפטיט בהשראה ביולוגית באיכות גבוהה. שיטה זו משמשת להכנת הידרוקסיאפטיט בננו-קנה מידה, חומר בעל עניין מדעי ומסחרי רב עבור חוקרים המפתחים מכשירים רפואיים חדשניים וטכנולוגיות בריאות נלוות, ובמיוחד עבור יישומים קליניים.היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא נוחה הרבה יותר מתגובות תיטור מסורתיות, והיא שומרת על הגמישות והשחזוריות של שיטות שפורסמו בעבר. כדי להתחיל בהליך, הוסיפו 3.705 grams של calcium hydroxide ל-500 milliliters של מים דה-יונזים.הידרוקסיד ל-500 מיליליטר של מים דה-יוניים. לאחר מכן, שלבו 3.459 גרם של חומצה זריחית מימית בריכוז 85% לפי משקל, עם 250 מיליליטר של מים דה-יוניים. שפכו את תמיסת הזריחון אל תוך תמיסת סידן הידרוקסיד תוך כדי ערבוב בקצב של כ-100 מיליליטר לשנייה.בעת הכנת הריאגנטים, חשוב למדוד את סידן ההידרוקסיד וחומצה זריחית בדיוק מרבי כדי להשיג תוצאות אופטימליות. זאת על מנת להגיע ליחס מולרי התחלתי של סידן לזרחן הקרוב ככל האפשר ל-1.67. כסו את התערובת בנייר סלופן למעבדה.ערבבו את התערובת למשך שעה אחת ב-400 rpm ולאחר מכן הניחו לתערובת ה-nHA לשקוע למשך הלילה, כדי לקבל כחמישה גרמים של הידרוקסיאפטיט ננו-סקאלי. לאחר מכן, שפכו את הנוזל העליון.הוסיפו 500 milliliters של מים דה-יוניים. ערבבו את תערובת ה-nHA למשך דקה אחת במהירות של 400 rpm. והניחו לתערובת לשקוע במשך שעתיים.חזור על תהליך שטיפה זה במרווחי זמן של שעתיים, שלוש פעמים בסך הכל. אפשר לתסמין ה-nHA השטוף לשקוע במהלך הלילה. לאחר מכן, שפך את הנוזל העליון (supernatant), ויבש את התסמין בטמפרטורה של 60 עד 80 °C.לאחר שחומר ה-nHA התייבש, גרסו את ה-nHA לאבקה דקה באמצעות מכתש ועלי עבור אגט. העבירו 2.5 גרמים של אבקת ה-nHA הגרוסה לכור ההרחבה מאלומינה. שמרו את שאר האבקה לצורך אפיון מאוחר יותר.בצעו סינטור לאבקת ה-nHA בטמפרטורה של 1000 °C למשך שעתיים, בקצב עלייה של 10 °C לדקה. לאחר הסינטור, אפשרו ל-nHA להצטנן בתוך התנור. אחסנו את אבקות ה-nHA שהוכנו במייבש ואקום (vacuum desiccator) לצורך אפיון ושימוש בהמשך.אפיינו את האבקות הסינטריות והבלתי סינטריות באמצעות דיפרקציית קרני רנטגן, TEM, פלואורסצנציית קרני רנטגן ו-FTIR. באמצעות שיטה זו, הוכנה ואופיינה הידרוקסיאפטיט בננו-קנה מידה. מיקרוסקופיה אלקטרונית חודרת הראתה כי ממדי החלקיקים הם כ-50 ננומטר על 30 ננומטר.עם יחס רדיוס של 1.7. עקיפת קרני X הראתה פאזה טהורה של hydroxyapatite עם שיאים רחבים, המעידים על גודל קריסטליט קטן או על אופי אמורפי. לאחר סינטור, זוהתה נוכחות של Beta-Tricalcium Phosphate, המעידה על פירוק תרמי חלקי.הפיקים של האבקה הסינטרית היו חדים יותר מאלו של הדגימה שאינה סינטרית, מה שמעיד על עלייה בגודל הגביש במהלך הסינטירה. היווצרות של פאזת ההידרוקסיאפטיט אושרה באמצעות FTIR ATR. פסי בליעה של מים ופחמתיים נצפו גם באבקה שאינה סינטרית.לאחר הסינטור, פסי הפוספט וההידרוקסיל נראים חדים יותר בגרף הבליעה, מה שמעיד על גבישיות גבוהה יותר. ניתוח כימי כמותי בוצע באמצעות פלואורסצנציית קרני רנטגן. תוצר ה-nHA היה טהור מאוד, והראה רק כמויות מזעריות של יסודות אחרים.היחס המולרי של סידן לזרחן נקבע כ-1.63, מה שמהווה ערך נמוך במעט מהסטוכיומטריה. נתון זה, בשילוב עם העדות לפירוק תרמי מנתוני עקיפות קרני X, מרמז כי שיטה זו מייצרת סוג של הידרוקסיאפטיט דל בסידן. לאחר שתהליך זה פותח ועבר אופטימיזציה, הוא שימש במגוון רחב של פרויקטים שעסקו בייצור של ביו-חומרים חדשניים.לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה של אופן יישום השיטה שלנו לייצור מהיר של הידרוקסיאפטיט ננו-ממדי בהשראת ביולוגית במעבדתכם. שיטה חדשה זו מהווה שיפור משמעותי, הן מבחינת המהירות והן מבחינת הפשטות היחסית, לייצור של הידרוקסיאפטיט ננו-ממדי. אנו צופים כי עבודה זו תאומץ על ידי התעשייה לייצור הידרוקסיאפטיט ננו-ממדי בדרג רפואי ובהשראת ביולוגית עבור מגוון יישומים ברפואה, ברפואת שיניים ובבריאות הצרכן.

rapid-mix-preparation-bioinspired-nanoscale-hydroxyapatite-for

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

אנו מתארים שיטה יעילה כדי להפריד בין גדילי דנ"א יחיד, כפול גדילי הדנ"א ואת מולקולות רנ"א נגיפי מקהילות הסביבה. חומצות גרעין הם מופרדים באמצעות כרומטוגרפיה hydroxyapatite עם ריכוז גדל והולך של פוספט המכיל הפגושים. שיטה זו מאפשרת בידוד של כל סוגי חומצות גרעין של נגיפי דגימות סביבתיות.

ההפרדה של ה-DNA חד גדילי, פעמיים תקועים DNA ו-RNA מהקהילה ויראלי הסביבה באמצעות כרומטוגרפיה hydroxyapatite

מוצג תהליך גנרי שלב אחר שלב ליצירת תבנית דמוית עצם עם מיקרו-ערוצים מהונדסים. יכולות ספיגה ושימור גבוהות של התבנית מודגמות על ידי פעולה נימית באמצעות מיקרו-ערוצים.

תבניות נימי פעולה ייחודית על ידי מיקרו-ערוצים בעצמות כמו-יכולות לשפר את הגיוס של תאים לשיקום גדול גרמי פגם

משטחי אי ים ננומטריים המורכבים מקופולימרים בלוקים מגיבים תרמית יוצרו בשיטת Langmuir-Schaefer לבקרת הידבקות וניתוק ספונטניים של תאים. הודגמו הן הכנת המשטח והן הידבקות וניתוק התאים על פני השטח.

הכנת Thermoresponsive Nanostructured משטחי הנדסת רקמות

טכנולוגיית מיקרוגל מאפשרת סינתזה מהר מאוד של חלקיקי תחמוצת ברזל לאפיון פלאק טרשת עורקים. השימוש של aminobisphosphonate בצד החיצוני של ננו-החלקיקים מספק הצטברות מהירה בתחום הטרשת העורק.

סינתזה מיקרוגל מונחה של תחמוצת ברזל חלקיקים עבור איתור מהיר של טרשת עורקים

פיגום הנדסת רקמות בזריקות מורכב פולי (N-isopropylacrylamide) סולפט -graft-כונדרואיטין (PNIPAAm-ז-CS) microparticles אלגינט המכילים הוכן. כוחו הדבק, נפיחות נכסים ב biocompatibility במבחנה מנותח במחקר זה. טכניקות האפיון שפותחו כאן עשויות לחול על מערכות thermogelling אחרות.

סינתזה של Thermogelling midi (N-isopropylacrylamide) מרוכבים -graft-כונדרואיטין סולפט עם אלגינט microparticles עבור הנדסת רקמות

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לסנתז חומרים סיליקה bioinspired, לשתק אנזימים המצוי בו. סיליקה הוא מסונתז על ידי שילוב של סודיום סיליקט, אמין 'תוספת', אשר מנטרלים בקצב מבוקר. ניתן לשנות תכונות של חומר ותפקוד בחיי עיר אנזים הנייח או פוסט-סינתטי • חומצה תנאי של תוספים שעברו אנקפסולציה.

הכנת סיליקה פונקציונלי באמצעות שיטת Bioinspired

מטרת פרוטוקול זה היא להראות את ההרכבה של ננומטריקס ביומימטי (NM) עם צינוריות בסיס יאנוס (JBNTs) ו fibronectin (FN). כאשר הם מתרבים במשותף עם תאי גזע mesenchymal אנושי (hMSCs), NMs להפגין ביואקטיביות מעולה בעידוד הידבקות hMSCs.

ייצור ננו-מטריקס ביומימטי עם צינורות בסיס יאנוס ופיברונקטין להדבקת תאי גזע

פרוטוקול זה מתאר טכניקת הדפסה תלת-ממדית לייצור מבנים דמויי עצם על ידי הפקדת דיו סידן פוספט בתמיכה גרעינית מבוססת ג'לטין. אנלוגי עצם מודפסים מופקדים בצורה חופשית, עם גמישות לקציר ישיר של ההדפסה או crosslinking בתוך מטריצת תא חי עבור מבנים multiphasic.

הדפסה ביולוגית רב-כיוונית קרמית במתלים עמוסי תאים ליצירת אנלוגים לעצם

ננו-קומפוזיטים חדשניים של ננו-ננו-חלקיקי גרפן והידרוקסיאפטיט הוכנו באמצעות סינתזה של שלב התמיסה. בני כלאיים אלה כאשר הם מועסקים בפיגומים ביו-אקטיביים יכולים להציג יישומים פוטנציאליים בהנדסת רקמות והתחדשות עצם.

סינתזה של ננו-קומפוזיטים של גרפן-הידרוקסיאפטיט לשימוש פוטנציאלי בהנדסת רקמות עצם

פרוטוקול זה מתאר סדרה של שיטות לסינתזה של אבני הבניין של המיקרוג'ל עבור פיגומים של חלקיקים חישוליים מיקרו-נקבוביים, אשר יכולים לשמש למגוון יישומי רפואה רגנרטיבית.

סינתזה מיקרופלואידית של אבני בניין מיקרוג'ל עבור פיגום חלקיקים מחושלים מיקרו-נקבוביים

מזעור השונות בשבר החלקיקים בתוך פיגומים גרעיניים מקל על ניסויים הניתנים לשחזור. עבודה זו מתארת שיטות ליצירת פיגומים גרעיניים עם שברי חלקיקים מבוקרים עבור יישומים של הנדסת רקמות במבחנה .

שליטה בשבר חלקיקים בפיגומי חלקיקים מחושלים מיקרו-נקבוביים עבור תרבית תאים תלת-ממדית

למד שיטה מהירה לייצור ננו-הידרוקסיאפטיט ביואינספירטיבי לאפליקציות ביו-רפואיות. השיטה מייצרת חלקיקים בגודל 50 ננומטר לשימוש בהתקנים רפואיים חדשניים בתחומי האורתופדיה והרפואה השיניים.

הכנה מהירה מיקס של Bioinspired ננומטריים Hydroxyapatite עבור יישומים ביו-רפואיים

גלה סרטונים נוספים