Szybkie przygotowanie mieszanki inspirowanego biologicznie nanoskalowego hydroksyapatytu do zastosowań biomedycznych

Ogólnym celem tej procedury jest szybkie, niezawodne i wygodne przygotowanie wysokiej jakości bioinspirowanej nanocząstki hydroksyapatytu. Metoda ta jest wykorzystywana do przygotowania hydroksyapatytu w nanoskali, materiału o dużym znaczeniu naukowym i komercyjnym, dla naukowców opracowujących innowacyjne urządzenia medyczne i powiązane technologie opieki zdrowotnej. Szczególnie do zastosowań klinicznych.

Główną zaletą tej techniki jest to, że jest znacznie wygodniejsza niż tradycyjne reakcje miareczkowania. Zachowuje przy tym wszechstronność i powtarzalność wcześniej opublikowanych metod. Aby rozpocząć procedurę, dodaj 3,705 grama wodorotlenku wapnia do 500 mililitrów wody dejonizowanej.

wodorotlenek do 500 mililitrów wody dejonizowanej. Następnie połącz 3,459 grama 85% wagowo wodnego kwasu fosforowego z 250 mililitrami wody dejonizowanej. Wlej roztwór fosforu do roztworu wodorotlenku wapnia, mieszając z prędkością około 100 mililitrów na sekundę.

Podczas przygotowywania odczynników ważne jest, aby jak najdokładniej zmierzyć wodorotlenek wapnia i kwas fosforowy, aby uzyskać optymalne wyniki. Ma to na celu uzyskanie początkowego stosunku molowego wapnia do fosforu jak najbardziej zbliżonego do 1,67. Przykryj mieszaninę folią laboratoryjną.

Mieszaj mieszaninę przez godzinę z prędkością 400 obr./min, a następnie pozwól mieszaninie nHA osiąść przez noc. Aby otrzymać około pięciu gramów hydroksyapatytu w nanoskali. Następnie odlej supernatant.

Dodaj 500 mililitrów wody dejonizowanej. Mieszaj mieszaninę nHA przez jedną minutę przy 400 obr./min. I pozwól mieszaninie osiąść przez dwie godziny.

Powtarzaj ten proces prania w odstępach dwugodzinnych, w sumie trzy razy. Pozostawić przemytą zawiesinę nHA do opadnięcia na noc. Następnie odlewać supernatant i suszyć zawiesinę w temperaturze od 60 do 80 stopni Celsjusza.

Po wyschnięciu materiału nHA zmiel nHA na drobny proszek za pomocą moździerza agatowego i tłuczka. Przenieść 2,5 grama zmielonego proszku nHA do tygla z tlenku glinu. Zachowaj pozostały proszek do późniejszej charakterystyki.

Spiekaj proszek nHA w temperaturze 1000 stopni Celsjusza przez dwie godziny z szybkością narastania 10 stopni Celsjusza na minutę. Po spiekaniu pozwól nHA ostygnąć w piecu. Przygotowane proszki nHA należy przechowywać w eksykatorze próżniowym w celu scharakteryzowania i dalszego wykorzystania.

Scharakteryzuj spiekane i niespiekane proszki za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej, TEM, fluorescencji rentgenowskiej i FTIR. Za pomocą tej metody przygotowano i scharakteryzowano hydroksyapatyt w nanoskali. Transmisyjna mikroskopia elektronowa wykazała, że wymiary cząstek wynoszą około 50 nanometrów na 30 nanometrów.

O współczynniku proporcji 1,7. Dyfrakcja rentgenowska wykazała czystą fazę hydroksyapatytu z szerokimi pikami, co wskazuje na mały rozmiar krystalitu lub amorficzny charakter. Po spiekaniu wykryto obecność fosforanu beta-trójwapniowego, co wskazuje na częściowy rozkład termiczny.

Piki spiekanego proszku były ostrzejsze niż te w próbce niespiekanej, co sugeruje wzrost wielkości krystalitu podczas spiekania. Powstawanie fazy hydroksyapatytowej zostało potwierdzone za pomocą FTIR ATR. W niespiekanym proszku zaobserwowano również pasma wodne i węglanowe.

Po spiekaniu pasma fosforanowe i hydroksylowe wydają się ostrzejsze na wykresie absorbancji, co wskazuje na większą krystaliczność. Ilościową analizę chemiczną przeprowadzono za pomocą fluorescencji rentgenowskiej. Produkt nHA był wysoce czysty, wykazywał jedynie śladowe ilości innych pierwiastków.

Stosunek molowy wapnia do fosforu określono na 1,63, co było nieznacznie poniżej stechiometrii. To, w połączeniu ze wskazaniem rozkładu termicznego na podstawie danych dyfrakcji rentgenowskiej, sugeruje, że metoda ta wytwarza gatunki hydroksyapatytów z niedoborem wapnia. Po opracowaniu i optymalizacji tego procesu, znalazł on zastosowanie w szerokim zakresie projektów związanych z wytwarzaniem innowacyjnych biomateriałów.

Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak zastosować naszą metodę do szybkiej produkcji bioinspirowanego hydroksyapatytu w nanoskali w swoim laboratorium. Ta nowa metoda oznacza znaczną poprawę, zarówno pod względem szybkości, jak i względnej prostoty wytwarzania hydroksyapatytu w nanoskali. Przewidujemy, że praca ta zostanie przyjęta przez przemysł do produkcji hydroksapatytu klasy medycznej, inspirowanego biologicznie, w nanoskali do szeregu zastosowań w medycynie, stomatologii i zdrowiu konsumentów.