Biyomedikal Uygulamalar için Biyolojik Tabanlı Akıllı Nano Hidroksiapatit Rapid Mix Hazırlanması

Bu prosedürün genel amacı; yüksek kaliteli, Biyoilhamlı Hidroksiapatit Nanopartikül'ü hızlı, güvenilir ve kolay bir şekilde hazırlamaktır. Bu yöntem; yenilikçi tıbbi cihazlar ve ilgili sağlık teknolojileri geliştiren araştırmacılar için, bilimsel ve ticari açıdan büyük ilgi gören bir malzeme olan Nanoscale Hidroksiapatit'in hazırlanmasında kullanılır. Özellikle klinik uygulamalar için uygundur.

Bu tekniğin temel avantajı, geleneksel titrasyon reaksiyonlarından çok daha kolay olmasıdır. Ayrıca, önceden yayınlanmış yöntemlerin çok yönlülüğünü ve tekrarlanabilirliğini korur. İşleme başlamak için, 500 milliliters deiyonize suya 3.705 grams kalsiyum hidroksit ekleyin.

500 mililitre deiyonize suya hidroksit ekleyin. Ardından, ağırlıkça %85'lik 3,459 gram sulu fosforik asidi 250 mililitre deiyonize su ile birleştirin. Fosfor çözeltisini, yaklaşık 100 mililitre/saniye hızında karıştırırken kalsiyum hidroksit çözeltisine dökün.

Reaktifler hazırlanırken, optimum sonuçlar elde etmek için kalsiyum hidroksit ve fosforik asit miktarının mümkün olduğunca hassas ölçülmesi önemlidir. Bunun amacı, başlangıç kalsiyum/fosfor molar oranını 1,67 değerine mümkün olduğunca yakın tutmaktır. Karışımın üzerini laboratuvar filmi ile kapatın.

Karışımı 400 rpm hızında bir saat boyunca karıştırın ve ardından nHA karışımının gece boyunca çökelmesini bekleyin. Yaklaşık beş gram nano ölçekli hidroksiapatit elde etmek içindir. Daha sonra süpernatantı dökün.

500 mililitre deiyonize su ekleyin. nHA karışımını 400 rpm hızda bir dakika boyunca karıştırın. Ve karışımın iki saat boyunca çökelmesini bekleyin.

Bu yıkama işlemini iki saatlik aralıklarla, toplamda üç kez tekrarlayın. Yıkanmış nHA süspansiyonunun gece boyu çökelmesini bekleyin. Ardından süpernatantı dökün ve süspansiyonu 60 ila 80 degrees celsius sıcaklıkta kurutun.

nHA materyali kuruduktan sonra, nHA'yı bir agat havan ve eliyle ince bir toz haline gelene kadar öğütün. Öğütülmüş nHA tozundan 2,5 gramı bir alümina potaya aktarın. Kalan tozu daha sonraki karakterizasyon çalışmaları için saklayın.

nHA tozunu, dakikada 10 °C ısıtma hızıyla, 1000 °C'de iki saat boyunca sinterleyin. Sinterleme işleminden sonra nHA'nın fırın içinde soğumasını sağlayın. Hazırlanan nHA tozlarını, karakterizasyon ve ileri kullanım için bir vakumlu desikatörde saklayın.

Sinterlenmiş ve sinterlenmemiş tozları x-ışını kırınımı, TEM, x-ışını floresansı ve FTIR ile karakterize edin. Bu yöntem kullanılarak nanoboyutlu hidroksiapatit hazırlanmış ve karakterize edilmiştir. Transmisyon elektron mikroskobu, partikül boyutlarının yaklaşık 50 nanometre x 30 nanometre olduğunu göstermiştir.

1.7'lik bir en-boy oranı ile. X-ışını kırınımı, küçük bir kristalit boyutuna veya amorf yapıya işaret eden geniş piklerle birlikte saf bir hidroksiapatit fazı göstermiştir. Sinterleme sonrasında, kısmi termal bozunmaya işaret eden Beta-Trikalsiyum Fosfat varlığı tespit edilmiştir.

Sinterlenmiş toz piklerinin tamamı, sinterlenmemiş örneğinkilerden daha keskin çıkmış olup bu durum sinterleme sırasında kristalite boyutunun arttığını göstermektedir. Hidroksiapatit faz oluşumu FTIR ATR ile doğrulanmıştır. Sinterlenmemiş tozda su ve karbonat bantları da gözlemlenmiştir.

Sinterleme işleminden sonra, absorbans grafiğinde fosfat ve hidroksil bantlarının daha keskin göründüğü gözlemlenmiştir; bu durum kristalinliğin arttığını göstermektedir. Kantitatif kimyasal analiz, x-ışını floresansı ile gerçekleştirilmiştir. nHA ürününün oldukça saf olduğu ve diğer elementlerin yalnızca eser miktarlarda bulunduğu saptanmıştır.

Kalsiyumun fosfora molar oranı, hafifçe stokiyometrik altı olan 1,63 olarak belirlenmiştir. Bu durum, X-ışını kırınımı verilerinden elde edilen termal bozunma belirtisiyle birleştiğinde, bu yöntemin kalsiyum eksikliği olan bir hidroksiapatit türü ürettiğini göstermektedir. Bu süreç geliştirilip optimize edildikten sonra, yenilikçi biyomalzemelerin üretimine yönelik geniş bir proje yelpazesinde kullanılmıştır.

Bu videoyu izledikten sonra, biyoinspirasyonlu nano ölçekli hidroksiapatitin laboratuvarınızda hızlı üretimi için yöntemimizi nasıl uygulayacağınız konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. Bu yeni yöntem, nano ölçekli hidroksiapatit üretimi açısından hem hız hem de göreceli basitlik bakımından önemli bir gelişmeyi temsil etmektedir. Bu çalışmanın; tıp, diş hekimliği ve tüketici sağlığı alanındaki çeşitli uygulamalar için tıbbi sınıf, biyoinspirasyonlu, nano ölçekli hidroksiapatit üretiminde endüstri tarafından benimseneceğini öngörüyoruz.