Summary
Detta dokument beskriver ett nytt förfarande för den snabba tillverkningen av hög kvalitet Bioinspired nanoskala hydroxiapatit. Detta biomaterial är av stor betydelse vid tillverkning av ett brett spektrum av innovativa medicintekniska produkter för kliniska tillämpningar inom ortopedi, kraniofaciala kirurgi och tandvård.
Abstract
Hydroxyapatit (HA) har använts i stor utsträckning som en medicinsk keramik på grund av dess goda biokompatibilitet och osteokonduktivitet. Nyligen har det funnits intresse när det gäller användningen av Bioinspired nano hydroxyapatit (NHA). Emellertid är biologisk apatit känd för att vara kalcium-brist och karbonat-substituerat med en nanoskala plattliknande morfologi. Bioinspired NHA har potential att stimulera optimal ben vävnadsregenerering på grund av dess likhet med ben och tandemalj mineral. Många av de metoder som för närvarande används för att tillverka NHA både i laboratoriet och kommersiellt, involverar långvariga processer och komplicerad utrustning. Därför är syftet med denna studie var att utveckla en snabb och pålitlig metod för att framställa högkvalitativt Bioinspired NHA. Den snabba blandningsmetod utvecklades var baserad på en syra-bas-reaktion innefattande kalciumhydroxid och fosforsyra. I korthet sattes en fosforsyralösning hälldes i en kalciumhydroxidlösning följt av omröring, tvättning ochtorkningsstegen. Del av denna sändning sintrades vid 1000 ° C under 2 h för att undersöka produkternas höga temperaturstabilitet. Röntgendiffraktion analys visade den framgångsrika bildningen av HA, som visade termisk sönderdelning till p-trikalciumfosfat efter bearbetning vid hög temperatur, vilket är typiskt för kalcium-deficient HA. FTIR visade närvaron av karbonatgrupper i den utfällda produkten. Nha partiklarna hade ett förhållande med låg aspekt med ungefärliga måtten 50 x 30 nm, nära dimensionerna av biologisk apatit. Materialet var också kalcium deficient med ett Ca: P-molförhållande av 1,63, som liksom biologisk apatit är lägre än det stökiometriska HA förhållande av 1,67. Denna nya metod är därför en pålitlig och mycket mer bekvämt förfarande för framställning av Bioinspired NHA, övervinna behovet av långdragna titreringar och komplicerad utrustning. Den resulterande Bioinspired HA produkt är lämplig för användning i en mängd olikamedicinska och konsumenternas hälsa applikationer.
Introduction
Det finns ett stort kliniskt behov av avancerade biomaterial med utökad funktionalitet för att förbättra livskvaliteten för patienter och för att minska vård bördan av en global åldrande befolkning. Hydroxyapatit har använts i stor utsträckning i medicinska tillämpningar under många år på grund av dess goda biokompatibilitet. På senare tid har det funnits ett ökat intresse för användning av nano hydroxyapatit (NHA), särskilt för mineraliserad vävnad regenerering i medicin och odontologi. Det mineral som finns i ben och tandemaljen är kalciumfattig, multi-substituerade, nanoskala hydroxylapatit. Uppskattningar för storleken av biologiska NHA trombocyter rapporterar dimensionerna 50 nm x 30 nm x 2 nm 1, med ännu mindre strukturer som beskrivs i omogna ben 2. I motsats, är ett mineral i tandemaljen 10 till 100 gånger större än den som finns i benvävnad i både längd och bredd 3, 4. syntetisk NHA kan vara bättre benämnd Bioinspired snarare än biomimetisk, som vi försöker översätta synpunkter angående egenskaperna hos naturliga material i medicinsk teknik med förbättrad prestanda. Det har föreslagits att Bioinspired NHA kan vara gynnsammare i ben och tandvävnad regenere applikationer på grund av dess likhet med naturligt förekommande mineral 5.
Det finns olika metoder som har rapporterats att förbereda nha inklusive hydrotermisk 6, spray torr 7 och sol-gel 8 tekniker. Av dessa är den våta fällningsmetoden anses vara en relativt bekväm metod för framställning av NHA. De publicerade NHA våt utfällningsmetoder innefattar i allmänhet en titrering steg vid blandning kalcium och fosfor kemiska prekursorer 9, 10, 11,ref "> 12, 13, 14. Men dessa metoder i samband med ett antal nackdelar inklusive långa och komplexa processer kombineras i vissa fall med behovet av dyr utrustning. Produktion kan vara ännu mer komplicerad, med patent som beskriver avancerade reaktorer för tillverkning av hög kvalitet medicinsk kvalitet NHA 15. Trots detta är fördelaktigt neutralisationsreaktionen mellan kalciumhydroxid och fosforsyra på grund av avsaknaden av skadliga kemiska biprodukter.
Förhållandet mellan bearbetningsbetingelser och morfologin hos NHA produkten har rapporterats för långsam titrering reaktioner. Specifikt för titreringsmetoder inbegriper kalciumhydroxid och fosforsyra visade sig en förhöjd temperatur för att gynna framställningen av partiklar med ett lågt aspektförhållande 13. Detta arbete har förlängts avsevärt genom Genkakel et al. 16 som visade förhållandet mellan temperatur och andra processbetingelser på kvaliteten på NHA produkter från en rad olika metoder. Han drog slutsatsen att den våta kemisk fällning metod för Prakash 13 gjort av högsta kvalitet, men det bör noteras att resultaten var beroende av tekniskt utmanande och långsam / blandningsprocesser. Den ursprungliga Prakash titrering steg tar över en timme. Dock kan längre titrering gånger krävas för större partier att vara förberedd.
För att summera, medan påverkan av flera faktorer, inklusive temperatur har nu studerats ingående, nästan ingen uppmärksamhet har riktats på att minska komplexiteten och tillhörande tid som behövs för att utföra titrering baserade metoder. Syftet med denna studie var därför att undersöka effekterna av att tillämpa en snabb mix när det gäller tillverkning av en Bioinspired NHA, och att till fullo känneze de resulterande materialen. Om detta lyckas, skulle en förenklad snabb mix tillvägagångssätt har stora fördelar för laboratorieforskare och industri både när tillverkningskostnader kan minskas väsentligt utan att kompromissa kvaliteten.
Protocol
Figur 1. Skiss av snabb blandning beredning av Bioinspired nano hydroxyapatit. hälldes i kalciumhydroxidsuspension fosforsyralösningen. Efter det att suspensionen av fast över natten, NHA tvättades med avjoniserat vatten innan den torkas vid 60 till 80 ° C. Den NHA maldes sedan i en agat mortel och mortelstöt och sintras för att undersöka den termiska stabiliteten hos den NHA produkten. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
1. Rapid Mix Produktion av nano hydroxyapatit
- Framställning av kalcium- och fosfor lösningar för att framställa 5 g av nanoskala hydroxiapatit med hjälp av en kalcium till fosfor-molförhållande av 1,67.
- Lägga 3,705 g kalciumhydroxid till500 ml avjoniserat vatten och rör om på en magnetomrörare platta under 1 timme vid 400 varv per minut.
- I en separat bägare, lös upp 3,459 g fosforsyra (85%) i 250 ml avjoniserat vatten.
- Häll fosfor lösningen i den omrörda kalciumhydroxidsuspension med en hastighet av ca 100 ml / s. Täck bägaren med Parafilm (Bemis, USA).
- Lämnar suspensionen omröras under 1 h vid 400 rpm.
- Ta bägaren bort omröraren plattan och låt stå över natten.
- Tvätta suspensionen genom att hälla av supematanten och tillsätta 500 ml avjoniserat vatten och omrörning under 1 min vid 400 varv per minut. Upprepa detta steg tre gånger totalt, med 2 timmar mellan varje tvätt.
- Lämna NHA suspension sedimentera över natten.
- Häll av den klara supernatanten och placera den fasta NHA suspension i en torkugn inställd vid 60 till 80 ° C.
- När det är torrt, placera den torkade NHA i en agat mortel och mal tills böter.
- Placera 2,5 g proproduceras NHA pulver i en aluminiumoxiddegel och sintra pulvret vid 1000 ° C under 2 h med hjälp av en ramphastighet av 10 ° C / min. Efter värmebehandlingen, lämnar NHA svalna i ugnen.
- Förvara pulver i en vakuumexsickator.
2. Karakterisering av nano hydroxyapatit
- Röntgendiffraktion (XRD) med hjälp av sändningsteknik diffraktometrar
- Placera en liten mängd (dvs. mindre än 200 mikroliter) av poly (vinylalkohol) (PVA) lim på acetat film och blanda med en liten mängd (dvs. mindre än 100 mg) i NHA pulver.
- Behandla med en varmluftspistol tills den är torr.
- Montera provet i en provhållare och last på en överföringsmod röntgendiffraktometer med Cu K α-strålning.
- Använd diffraktometer inställningarna för 40 kV och 35 mA, med en 2θ området 10-70 °.
- Analysera de resulterande XRD-mönstren.
- Använd följande XRD kort för fas identifiering: Hydroxiapatit: 9-432. p-trikalciumfosfat: 04-014-2292.
- Transmissionselektronmikroskop (TEM)
- Placera en liten mängd pulver (det vill säga mindre än 10 mg) i en bijou och tillsätt ca 3 ml etanol.
- Ultra-Sonikera prov för 15 - 30 minuter tills en homogen suspension observeras.
- Pipettera en liten mängd lösning (dvs. mindre än 1 ml) på en 400 mesh koppargaller med kolfilm, och låt torka.
- Bild prover vid en accelererande spänning av 80 kV.
- X-ray fluorescens (XRF) service av material och teknik Research Institute (MERI) vid Sheffield Hallam University
- Kombinera 0,8 g NHA pulver med 8 g litiumtetraborat.
- Smält blandningen i en platinaguldlegering degel med hjälp av en ugn inställd på 1200 ° C.
- Analysera resulterande prover i en XRF-spektrometer för att bestämma den elementära sammansättningen avproverna.
- Fourier-transform infraröd spektroskopi i dämpad totalreflektion läge (FTIR-ATR)
- Utför 64 bakgrundssökningarna från 4000 - 500 cm -1 med en upplösning på 4 cm -1.
- Placera en liten mängd (dvs. mindre än 100 mg) av NHA pulver ovanpå diamant i dämpad totalreflektion läge adaptern och komprimera på ytan av diamant med skruven toppen.
- Utför 32 skannar från 4000 - 500 cm -1 med en upplösning på 4 cm -1 med bakgrundssökningarna subtraheras från provskanningar.
Representative Results
XRD mönster (figur 2) visade utfällning av ett rent HA fas med breda toppar, vilket tyder på en relativt liten kristallitstorlek och / eller amorf natur. Efter hög temperatur sintring ades β-trikalciumfosfat (β-TCP) detekteras, tillsammans med en huvudfasen av HA. Slipning av diffraktionstopparna, det vill säga en minskning av den fulla bredden halv maximal, indikerade en ökning av kristallitstorleken efter sintring.
Figur 2. Crystal fasanalys av produkter. Röntgendiffraktion (XRD) mönster av osintrad nanoskala hydroxiapatit (NHA) pulver och NHA pulver sintrades vid 1000 ° C under 2 h. Peak etiketter: ▼ hydroxyapatit toppar, ■ β-trikalciumfosfat toppar.ge.jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.
FTIR-ATR-spektra (figur 3) bekräftade bildandet av en HA-fas genom den karakteristiska fosfat och hydroxyl band 17, 18. I detalj banden tilldelades enligt följande: 3750 cm -1 (OH - sträcka ν OH); 1,086 och 1,022 cm-1 (PO 4 3- v 3); 962 cm-1 (PO 4 3- v 1); 630 cm -1 (OH - libration δ OH); 600 och 570 cm -1 (PO 4 3- ν 4). I osintrade provet ytterligare toppar tilldelades enligt följande: bred topp centrerad kring 3.400 cm -1 (absorberade vattenmolekyler); 1,455 och 1,410 cm-1 (CO 3 2- v 3); 880 cm
Figur 3. Infraröd-spektra av produkter. Fourier transform infraröd i dämpad totalreflektion läge (FTIR-ATR) spektra för osintrad nanoskala hydroxiapatit (NHA) pulver och NHA pulver sintrades vid 1000 ° C under 2 h. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
TEM-bilder (figur 4) visade bildningen av nanopartiklar with ungefärliga måtten 50 nm med 30 nm. Partiklarna hade ett förhållande med låg aspekt (partikellängd / partikel bredd) på ca 1,7. Storleken och formen av nanoprodukter var av liknande dimensioner till biologisk apatit 1.
Figur 4. Nanoscale morfologi av produkt. Transmissionselektronmikrofotografier (TEM) av nano hydroxyapatit (NHA) framställd med användning av snabb blandning metoden vid två förstoringar. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Kvantitativ kemisk analys av den NHA pulver genom XRF (tabell 1) tillät kalcium: fosfor-förhållande som skall beräknas som 1,63, vilket är något lägre än den stökiometriska HA which har ett kalcium: fosfor-förhållande av 1,67. XRF visade också den höga renheten hos den NHA produkten med endast spårmängder av andra element som spelats in.
| Förening | vikt% |
| CaO | 51,52 |
| P 2 O 5 | 39,89 |
| MgO | 0,46 |
| Na 2 O | 0,13 |
| Y 2 O 3 | 0,07 |
| Al 2 O 3 | 0,03 |
| SiO 2 | 0,03 |
| Mn 3 O 4 | 0,03 |
| SrO | 0,02 |
| TiO 2 | 0,01 |
Tabell 1. kvantitativ kemisk analys av produkten. Röntgenfluorescens (XRF) resultat för osintrat NHA pulvret uppvisade> 99% renhetsgrad av minst.
Discussion
Naturlig apatit består av nanopartiklar av icke-stökiometrisk carbonated hydroxiapatit med den ungefärliga kemiska formeln för Ca 10-xy [(HPO 4) (PO 4)] 6-x (CO 3) y (OH) 2-x. Produktionen av biomaterial med nära kemisk likhet med naturligt förekommande mineral har rapporterats att främja optimala biologiska svar. Exempelvis har forskning om biomimetisk kalcium-deficient kolsyrat NHA visas den har möjlighet att stimulera proliferation och den alkaliska fosfatasaktiviteten av murina preosteoblast celler till en högre grad än konventionella NHA 19.
I denna studie, utfällningen av HA som visade partiell termisk nedbrytning vid 1000 ° C (figur 2) antydde bildning av ett kalcium-deficient HA. Detta stöddes av lägre än stökiometriska Ca: P-förhållande (1,63) erhållen med XRF-data (Tkunna 1). Det är underförstått att en reducerad Ca: P-kvot är associerat med en lägre termisk stabilitet 20, 21, 22, 23. I denna metod, den snabba tillsatsen av fosforsyralösning snabbt sänkt pH för reaktionssuspensionen att generera HPO 4 joner. Närvaron av HPO 4 grupper lättade utfällningen av kalciumfattig HA, med molekylformeln: Ca 10-x (HPO 4) x (PO 4) 6-x (OH) 2-x, där 0 <x <1.
Den snabba tillsatsen av fosforsyran hade därför en markant effekt på fällnings kinetiken för reaktionen. Såsom beskrivits tidigare, titreringsmetoder reaktioner som innefattar kalciumhydroxid och fosforsyra genomfördes vid rumstemperatur tenderade att ge partiklar med en hög bildkvot 13. för titration reaktioner som inbegriper dessa reaktanter, var det nödvändigt att använda en förhöjd temperatur för framställning av partiklar med en lägre sidförhållande som är mer liknar biologisk apatit 13. Med högt sidoförhållande partiklar produceras när kristallen kärnbildning hastigheten är långsammare än den kristalltillväxthastighet 24. För den nya metod som utvecklats i denna studie, kan den snabba tillsatsen av fosforsyralösning har lämnat ett större antal kärnbildningsställen som resulterade i den ökade närvaron av små rundade partiklar i motsats till färre partiklar med en större bildkvot. Som författarna inte har undersökt fullständigt effekterna av långsamt hälla fosforsyran in i kalciumhydroxidsuspension, i syfte att uppnå konsekventa resultat rekommenderar vi att fosforsyran hälls i en takt motsvarande den som visas i videon (ca 100 ml / s).
Under utvecklingen av denna metod, författarna INVestigated ett antal enskilda förändringar i NHA framställningsmetod baserad på Prakash et al. 13 inklusive jämförelsen av produkter som produceras med den långsamma titrering och den snabba tillsatsen av fosforsyralösning 25. Det visade sig att den långsamma titrering av fosforsyra i kalciumhydroxidsuspension resulterade i en produkt med en kalciumhydroxid återstod. Vi föreslår att pH-förändringen som förorsakas av snabb tillsats av fosforsyra uppmuntrade upplösning av kalciumhydroxid och därför tillåts för den framgångsrika omvandlingen av reaktanterna till hydroxiapatit. En jämförelse av produkter som framställes med användning av den snabba blandningsmetoden vid rums- och förhöjda temperaturer (60 ° C) fann att en förhöjd temperatur resulterade i en högre konduktivitet efter det att reaktionen fullbordades. Detta antydde att rest kalciumhydroxid var närvarande som var sannolikt beroende på den lägre lösligheten för kalciumhydroxid vidförhöjda temperaturer. Närvaron av kvarvarande kalciumhydroxid var icke önskvärd som den grundläggande naturen hos denna förening skulle kunna äventyra biokompatibilitet.
FTIR upptäckt karakteristiska fosfat och hydroxylgrupp aktivitet associerad med HA (Figur 3). Det konstaterades att spektrumet för den sintrade produkten visade skarpare fosfat och hydroxyl toppar. Dessa förändringar har satts i samband med en större produkt kristallinitet 26, 27 .Det osintrad spektrum tillhandahållit bevis för B-typ karbonatsubstitution där karbonatjoner har ersatt fosfatgrupper. Detta är i motsats till A-typ substitution där karbonatjoner kan ersätta hydroxylgrupper 17. Det har rapporterats att B-typ karbonat substitution förekommer i biologiska apatit 3. Emellertid Tampieri et al. rapporterade att medan B-typ substitution var predominant i unga ben, A-typ karbonat substitution var allt förekommer i ben äldre individer 28. Karbonatsubstitution har visat sig minska kristallinitet och värmestabiliteten hos NHA och samtidigt öka dess löslighet. Dessa förändringar har föreslagits att bidra till den ökade bioaktiviteten hos karbonat-substituerat HA 29. Biologisk HA är också känt för att innehålla några av de andra delarna som registrerats i XRF-analys (tabell 1), såsom magnesium, natrium och strontium 30. Närvaron av dessa element kan också bidra till ökad biologisk effekt. Framtida arbete bör inriktas på framställning av dessa nanoskala substituerade apatiter, och även produkter med ökad biofunctionality såsom silver-dopad NHA 31. För att förbereda ersätta NHA, kan elementet införas med en motsvarande minskning av den avsedda elementet att utbytbarhete för t ex en minskning i mängden av kalciumföreningen, när strontium, magnesium eller zink substitution försöks 32. Alternativt kan ett annat tillvägagångssätt vara att lägga till element med avsikt att tillhandahålla 'dopade' joner som är närvarande på ytan av den NHA utan att nödvändigtvis avser att ersätta elementet i HA kristallgittret 31. För dessa modifieringar av metoden är det möjligt att framställa blandade lösningar såsom kalciumhydroxid och silvernitrat, och att genomföra reaktionen på samma sätt som beskrivits här.
Sammanfattningsvis, rapporterar detta papper en ny snabb och väsentligen förbättrad metod för framställning av Bioinspired NHA. För denna metod, den snabb blandning av de kemikalier som tar mindre än 5 sekunder, vilket är en markant minskning av tiden jämfört med titreringar reaktioner som kräver typiskt timmar av noggrann övervakning. Den har stor potential för användning i biomaterial utveckling på grund av sin relativa enkelhet och låg kostnad jämfört med för närvarande använda industriella NHA tillverkningsmetoder där den inneboende komplexiteten i nuvarande kommersiella system resulterar i långa forsknings- och utvecklingstider och väsentligt ökade tillverkningskostnader. I synnerhet är denna nya metod överlägsen kontinuerliga flödesprocesser eller hydrotermiska tekniker på grund av betydligt lägre igångsättnings utrustning investeringsbehov.
Disclosures
Författarna har ingenting att lämna ut.
Acknowledgments
Detta arbete stöddes av en EPSRC CASE anställning i samarbete med Ceramisys Ltd och är också förknippat med Mede Innovation, EPSRC Centrum för innovativa tillverknings i medicintekniska produkter [licensnummer EP / K029592 / 1]. Författarna vill också tacka Robert Burton vid Sheffield Hallam University för XRF-analys.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Calcium hydroxide (purity of ≥ 96%) | Sigma Aldrich UK | 31219 | Good laboratory practise should be used at all times including the use of appropriate personal protective equipment. |
| Phosphoric acid (85%) | Sigma Aldrich UK | 345245 | Safety goggles and a faceshield should be used when handling this product (see safety data sheet from Sigma Aldrich for further information). |
| STOE IP X-ray diffractometer | Phillips | ||
| International centre for diffraction data (ICDD) PDF4+ database | International Centre for Diffraction Data | ||
| Holey carbon films on 300 mesh grids | Agar Scientific | S147-3H | |
| Tecnai G2 Spirit transmission electron microscope | FEI | ||
| Lithium tetraborate | ICPH, Malzéville, France | ||
| PW2440 XRF spectrometer | Philips | ||
| ThermoScientific Nikolett Spectrometer | Unicam Ltd |
References
- Pasteris, J. D., Wopenka, B., Valsami-Jones, E. Bone and tooth mineralization: why apatite? Elements. 4 (2), 97-104 (2008).
- Carter, D. H., Hatton, P. V., Aaron, J. E. The ultrastructure of slam-frozen bone mineral. Histochem. J. 29 (10), 783-793 (1997).
- Wopenka, B., Pasteris, J. D. A mineralogical perspective on the apatite in bone. Mater. Sci. Eng. 25 (2), 131-143 (2005).
- Boskey, A. L. Mineralization of bones and teeth. Elements. 3 (6), 385-391 (2007).
- Fox, K., Tran, P. A., Nhiem, T. Recent Advances in Research Applications of Nanophase Hydroxyapatite. ChemPhysChem. 13 (10), 2495-2506 (2012).
- Neira, I. S., et al. An Effective Morphology Control of Hydroxyapatite Crystals via Hydrothermal Synthesis. Cryst. Growth. Des. 9 (1), 466-474 (2009).
- Luo, P., Nieh, T. G. Synthesis of ultrafine hydroxyapatite particles by a spray dry method. Mater. Sci. Eng. C. 3 (2), 75-78 (1995).
- Wang, F., Li, M. S., Lu, Y. P., Qi, Y. X. A simple sol-gel technique for preparing hydroxyapatite nanopowders. Mater. Lett. 59 (8-9), 916-919 (2005).
- Cai, Y., et al. Role of hydroxyapatite nanoparticle size in bone cell proliferation. J. Mater. Chem. 17 (36), 3780-3787 (2007).
- Catros, S., et al. Physico-chemical and biological properties of a nano-hydroxyapatite powder synthesized at room temperature. IRBM. 31 (4), 226-233 (2010).
- Kumar, R., Prakash, K. H., Cheang, P., Khor, K. A. Temperature driven morphological changes of chemically precipitated hydroxyapatite nanoparticles. Langmuir. 20 (13), 5196-5200 (2004).
- Liu, H., Yazici, H., Ergun, C., Webster, T. J., Bermek, H. An in vitro evaluation of the Ca/P ratio for the cytocompatibility of nano-to-micron particulate calcium phosphates for bone regeneration. Acta. Biomater. 4 (5), 1472-1479 (2008).
- Prakash, K. H., Kumar, R., Ooi, C. P., Cheang, P., Khor, K. A. Apparent solubility of hydroxyapatite in aqueous medium and its influence on the morphology of nanocrystallites with precipitation temperature. Langmuir. 22 (26), 11002-11008 (2006).
- Bianco, A., Cacciotti, I., Lombardi, M., Montanaro, L., Gusmano, G. Thermal stability and sintering behaviour of hydroxyapatite nanopowders. J. Therm. Anal. Calorim. 88 (1), 237-243 (2007).
- Brito Lopes, J. C., et al. Production method for calcium phosphate nano-particles with high purity and their use. WO2008/007992A2. , (2008).
- Gentile, P., Wilcock, C. J., Miller, C. A., Moorehead, R., Hatton, P. V. Process optimisation to control the physico-chemical characteristics of biomimetic nanoscale hydroxyapatites prepared using wet chemical precipitation. Materials. 8 (5), 2297-2310 (2015).
- Gibson, I. R., Bonfield, W. Novel synthesis and characterization of an AB-type carbonate-substituted hydroxyapatite. J. Biomed. Mater. Res. 59 (4), 697-708 (2002).
- Koutsopoulos, S. Synthesis and characterization of hydroxyapatite crystals: a review study on the analytical methods. J. Biomed. Mater. Res. 62 (4), 600-612 (2002).
- Deng, Y., Sun, Y., Chen, X., Zhu, P., Wei, S. Biomimetic synthesis and biocompatibility evaluation of carbonated apatites template-mediated by heparin. Mater. Sci. Eng. C.-Mater. Biol. Appl. 33 (5), 2905-2913 (2013).
- Gibson, I. R., Rehman, I., Best, S. M., Bonfield, W. Characterization of the transformation from calcium-deficient apatite to beta-tricalcium phosphate. J. Mater. Sci.-Mater. M. 11 (9), 533-539 (2000).
- Siddharthan, A., Seshadri, S. K., Kumar, T. S. S. Microwave accelerated synthesis of nanosized calcium deficient hydroxyapatite. J. Mater. Sci.-Mater. M. 15 (12), 1279-1284 (2004).
- Yubao, L., Klein, C., Dewijn, J., Vandemeer, S., Degroot, K. Shape change and phase-transition of needle-like nonstoichiometric apatite crystals. J. Mater. Sci.-Mater. M. 5 (5), 263-268 (1994).
- Prieto Valdes, J. J., Ortiz Lopez, J., Rueda Morales, G., Pacheco Malagon, G., Prieto Gortcheva, V. Fibrous growth of tricalcium phosphate ceramics. J. Mater. Sci.-Mater. M. 8 (5), 297-301 (1997).
- Bouyer, E., Gitzhofer, F., Boulos, M. I. Morphological study of hydroxyapatite nanocrystal suspension. J. Mater. Sci.-Mater. M. 11 (8), 523-531 (2000).
- Wilcock, C. J. The development of nanostructured calcium phosphate biomaterials for bone tissue regeneration PhD thesis. , University of Sheffield. (2015).
- Khalid, M., et al. Effect of surfactant and heat treatment on morphology, surface area and crystallinity in hydroxyapatite nanocrystals. Ceram. Int. 39 (1), 39-50 (2013).
- Reyes-Gasga, J., et al. XRD and FTIR crystallinity indices in sound human tooth enamel and synthetic hydroxyapatite. Mater. Sci. Eng. C.-Mater. Biol. Appl. 33 (8), 4568-4574 (2013).
- Tampieri, A., Celotti, G., Landi, E. From biomimetic apatites to biologically inspired composites. Anal. Bioanal. Chem. 381 (3), 568-576 (2005).
- Boanini, E., Gazzano, M., Bigi, A. Ionic substitutions in calcium phosphates synthesized at low temperature. Acta. Biomater. 6 (6), 1882-1894 (2010).
- Elliott, J. C. Structure and Chemistry of the Apatites and Other Calcium Orthophosphates. , 2 edn, Elsevier. 260 (1994).
- Wilcock, C. J., et al. Preparation and Antibacterial Properties of Silver-doped Nanoscale Hydroxyapatite Pastes for Bone Repair and Augmentation. J. Biomed. Nanotechnol. , in press (2017).
- Cox, S. C., Jamshidi, P., Grover, L. M., Mallick, K. K. Preparation and characterisation of nanophase Sr, Mg, and Zn substituted hydroxyapatite by aqueous precipitation. Mater. Sci. Eng. C. 35, 106-114 (2014).
