뼈 조직 공학에 잠재적 인 사용을위한 그래핀 - 히드 록시 아파타이트 나노 복합체의 합성

이 연구는 반대 방향의 나노 히드 록시 아파타이트와 그래핀 나노 리본의 새로운 복합체를 제조하는 전략을 설명합니다. 이러한 생체 재료는 뼈 조직 공학 스캐폴드 개발에 중요합니다. 이것은 간단한 하나의 냄비 합성입니다.

그것은 신속하고 효과적이며 경제적 인 방법입니다. 이 연구는 더 많은 뼈 조직 재생이 빠른 치유를 촉진 할 뼈 부상 및 관련 질병을 치료하는 맥락과 매우 관련이 있습니다. 시작하기 위해, 반응 혼합물의 50 밀리리터를 사용하여 히드록시아파타이트의 원시 나노입자를 합성한다.

적하하여 25 % 수산화 암모늄을 첨가하여 pH를 약 10 % 유지하십시오. 그 후, 반응 혼합물을 30분 동안 초음파 조사에 의해 교반시킨다. 생성된 용액을 하이드록시아파타이트의 나노입자의 백색 침전물이 침전될 때까지 실온에서 120시간 동안 성숙시키십시오.

실온에서 5분 동안 1, 398 x g에서 원심분리하여 하이드록시아파타이트의 나노입자를 회수하였다. 침전물을 탈이온수로 세 번 세척한다. nHAP / GNR 나노 복합체를 제조하려면 공기능화 전략을 사용하여 5 밀리그램의 그래핀 나노 리본을 하나의 몰 질산 칼슘 사수화물과 0.67 몰 디암모늄 수소 인산염의 혼합물에 용해시켜 50 밀리리터의 최종 부피로 시작하십시오.

이 반응 동안, 25%의 수산화암모늄을 적가하여 pH를 대략 10으로 유지한다. 생성 된 혼합물을 30 분 동안 초음파 처리하여 교반하십시오. 반응 종료 후, 용액을 성숙될 때까지 실온에서 120시간 동안 방해받지 않고 방치한다.

흑연 나노 리본을 코팅하는 히드 록시 아파타이트 나노 입자의 젤라틴 침전물의 형성을 관찰 한 다음 nHAP / GNR의 흰색 침전물이 침전됩니다. 침전물을 실온에서 5분 동안 1, 398 x g에서 원심분리하여 3회 세척한 다음, 탈이온수에 재분산시켰다. GNR / nHAP 나노 복합체를 합성하려면 5 밀리그램의 그래핀 나노 리본으로 보충 된 50 밀리리터의 탈 이온수에 밀리리터 당 5 밀리그램의 농도로 하이드록시 아파타이트의 상업적으로 이용 가능한 나노 입자를 현탁하십시오.

생성 된 혼합물을 30 분 동안 초음파 처리에 의해 교반하고, 그 후, 혼합물을 실온에서 120 시간 동안 방해받지 않고 방치하십시오. 성숙 후, 실온에서 5분 동안 1, 398 x g에서 원심분리하여 생성된 GNR/nHAP의 백색 침전물을 회수하였다. 탈이온수를 사용하여 샘플을 세 번 세척하십시오.

nHAP / GNR 나노 복합체의 HRTEM 분석은 길이와 너비가 150 ~ 250 나노 미터 인 nHAP 패치를 보여주었습니다. 원소 매핑은 GNRs 상의 중간된 결절 패치가 원소 칼슘 및 인의 존재로 인해 실제로 nHAP임을 확인하였다. GNR/nHAP 나노복합체에서, GNR은 구형 nHAP 나노입자의 표면에 박막을 형성하였다.

EDS 분석은 GNR로 인한 탄소 함량의 명확한 증가를 보여 주었고, 칼슘과 인에 특유한 피크는 nHAP에 기인했습니다. nHAP / GNR 스펙트럼에서 탄소 함량의 현저한 증가는 새로 합성 된 nHAP의 작은 패치 만 관찰 된 GNR의 대다수 때문입니다. XRD 분석은 각각 002, 102, 211, 300, 202, 310, 113, 222, 및 213 평면에 해당하는 강한 피크의 육각형 결정 구조를 확인하고, 합성된 nHAP의 순도를 확인하였다.

TGA 분석은 nHAP의 결정화로 인해 섭씨 200도에서 섭씨 500도까지 질량이 꾸준히 감소한 것으로 나타났습니다. 추가 가열은 복합체의 분해로 이어졌다. GNR의 존재로 인해 손실은 GNR / nHAP와 nHAP / GNR에서 0.5 ~ 0.98 % 사이인 것으로 나타났습니다.

시약의 첨가 순서 및 반응 조건은 나노복합체의 원하는 역배향을 얻기 위해 가장 중요하다. 세포주-기반 연구는 골형성을 촉진하는 나노복합체의 가능성을 확인하기 위해 수행될 수 있다. 이것은 조직 공학을 위한 세포 반응의 배향-매개된 조절의 새로운 영역을 열 것이다.