Luận văn về hidroxy apatit

Luận văn thạc sỹ nghiên cứu về Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến bột hyđroxyapatit Ca10(PO4)6(OH)2 kích thước nano điều chế từ canxi hyđroxit Ca(OH)2 Tài liệu được biên soạn tương đối đầy đủ chi tiết về bột hyđroxyapatit kích thước nano. Tài liệu này giúp những người đang tìm hiểu nghiên cứu về hyđroxyapatit có thêm sự hiểu biết, nắm chắc kiến thức hyđroxyapatit để tham khảo trong việc học tập nghiên cứu về hóa học vô cơ nói chung và hyđroxyapatit nói riêng….

Luận văn thạc sỹ hidroxy apatit “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến bột hyđroxyapatit Ca10(PO4)6(OH)2 kích thước nano điều chế từ canxi hyđroxit Ca(OH)2” ĐẶT VẤN ĐỀ Trong hợp chất vơ có mặt thể người, hợp chất chứa canxi photpho đóng vai trị quan trọng Thuộc nhóm hợp chất phải kể đến canxi hyđroxyapatit Apatit tên khoáng chất canxi florua photphat Ca5F(PO4)3 với F thay phần hay hoàn toàn Cl, Br OH Canxi hydroxyapatit (hay gọi Hydroxyapatit, viết tắt HA) apatit nhóm OH - thay hồn tồn cho ion F - với cơng thức Ca5(PO4)3(OH) hay Ca10(PO4)6(OH)2 có cấu trúc tinh thể thuộc dạng lục phương dạng đơn tà HA tập trung nghiên cứu đặc tính quý có hoạt tính độ tương thích sinh học cao với tế bào mô, tạo liên kết trực tiếp với xương non dẫn đến tái sinh xương nhanh mà không bị thể đào thải [22], [23]… Do có chất hố học cấu trúc, HA dạng canxi photphat dễ hấp thu thể người có tỷ lệ Ca/P tỷ lệ Ca/P tự nhiên xương Các nghiên cứu tập trung vào tổng hợp HA dạng bột mịn siêu mịn, dạng khối xốp, dạng màng phương pháp khác khảo sát đặc tính chúng để mở rộng khả ứng dụng Ở dạng bột, nhà nghiên cứu cố gắng điều chế HA kích thước nano (trong khoảng 20 – 100 nm) để góp phần nâng cao khả hấp thụ thể HA bột dạng vi tinh thể với số khoáng chất khác dùng bào chế thuốc chống loãng xương thực phẩm chức bổ -1- sung canxi, xử lý khuyết tật xương chấn thương… HA bột dùng bổ sung canxi nước giải khát Ở dạng màng, lớp HA siêu mịn, mỏng phủ gốm nhân tạo tăng cường khả liên kết xương nhân tạo với mô xương tự nhiên HA dạng xốp ứng dụng để sửa chữa khuyết tật xương Ngoài ra, nghiên cứu cho thấy, HA xốp bền dịch sinh lý thể, có tác dụng nhả chậm dược chất kèm với [25], [26] Ở nước ta, vật liệu vơ có khả ứng dụng y sinh học nói chung dược phẩm nói riêng quan tâm từ lâu Tuy nhiên, việc ứng dụng vật liệu vô y sinh học dược học nhiều hạn chế Từ năm 2005, nhóm nghiên cứu thuộc Phịng Hố Vơ cơ, Viện Hoá học (Viện KH&CN Việt Nam) thực nghiên cứu tổng hợp vật liệu HA dạng bột [5] dạng xốp [27] hướng đến ứng dụng dược học y sinh học Để góp phần hồn thiện quy trình chế tạo HA kích thước nano ứng dụng y sinh học dược học, lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến bột hyđroxyapatit Ca 10(PO4)6(OH)2 kích thước nano điều chế từ canxi hyđroxit Ca(OH)2” Đề tài tập trung tổng hợp khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bột HA (độ đơn pha, độ tinh thể, kích thước hạt…), theo nội dung sau: - Xây dựng quy trình tổng hợp bột HA kích thước nano từ Ca(OH) H3PO4 - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ - Khảo sát ảnh hưởng tốc độ cấp axit thêm - Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất phản ứng - Khảo sát ảnh hưởng dung môi (nước, etanol, hỗn hợp etanol + nước) -2- - Khảo sát ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn - Nghiên cứu sơ ảnh hưởng hiệu ứng siêu âm -3- CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tính chất hyđroxyapatit 1.1.1 Tính chất vật lý Hydroxyapatit (HA), Ca10(PO4)6(OH)2, có màu trắng, trắng ngà, vàng nhạt xanh lơ, tuỳ theo điều kiện hình thành, kích thước hạt trạng thái tập hợp HA có nhiệt độ nóng chảy 1760 0C nhiệt độ sôi 28500C, độ tan nước 0,7g/l, khối lượng mol phân tử 1004,60g, khối lượng riêng 3,156g/cm3, độ cứng theo thang Mohs Các tinh thể HA tự nhiên nhân tạo thường tồn dạng hình que, hình kim, hình vảy,… [29] Sử dụng phương pháp hiển vi điện tử SEM TEM nhận biết dạng tồn tinh thể HA (Hình 1.1) (c) (b) (a) (d) (e) (f) Hình 1.1: Ảnh hiển vi điện tử tinh thể HA (a) - Dạng hình que (b) - Dạng hình trụ (c) - Dạng hình cầu (d) - Dạng hình sợi (e) - Dạng hình vảy (f) - Dạng hình kim HA tồn hai dạng cấu trúc dạng lục phương (hexagonal) dạng đơn tà (monoclinic) HA dạng lục phương thường tạo thành trình điều chế nhiệt độ từ 25 đến 100 0C, dạng đơn tà chủ yếu sinh -4- nung dạng lục phương 8500C khơng khí sau làm nguội đến nhiệt độ phòng Giản đồ nhiễu xạ tia X hai dạng giống hoàn toàn số lượng vị trí vạch nhiễu xạ Chúng khác cường độ pic, dạng đơn tà cho pic có cường độ yếu pic dạng lục phương khoảng 1% [14] Cấu trúc ô mạng sở tinh thể HA gồm ion Ca 2+, PO43- OHđược xếp hình 1.2a Ơ mạng có dạng hình lục phương , thuộc nhóm không gian P63/m với số mạng a = 0,9417nm, b = 0,9417nm c = 0,6875nm, α = β = 900 γ = 1200 [30] Đây cấu trúc thường gặp HA tổng hợp, thành phần xương ngà [31] Hình 1.2: Cấu trúc ô mạng sở tinh thể HA Ở men răng, tinh thể HA xếp đặc khít với mạng sở thuộc hệ đơn tà, nhóm khơng gian P2 1/b (hình 1.2b) Các số mạng có giá trị: a = 0,9421nm, b = 1,8843nm c = 0,6881nm, α = β = 900 γ = 1200 [32] Công thức cấu tạo phân tử HA thể hình 1.3, nhận thấy phân tử HA có cấu trúc mạch thẳng, liên kết Ca – O liên kết cộng hố trị Hai nhóm OH gắn với hai nguyên tử P hai đầu mạch [35]: -5- Hình 1.3: Cơng thức cấu tạo phân tử HA 1.1.2 Tính chất hố học  HA không phản ứng với kiềm phản ứng với axit tạo thành muối canxi nước: Ca10(PO4)6(OH)2 + 2HCl � 3Ca3(PO4)2 + CaCl2 + 2H2O  (1.1) HA tương đối bền nhiệt, bị phân huỷ chậm khoảng nhiệt độ từ 8000C đến 12000C tạo thành oxy-hydroxyapatit theo phản ứng: Ca10(PO4)6(OH)2 � Ca10(PO4)6(OH)2-2xOx + xH2O (0 �x �1)  (1.2) Ở nhiệt độ lớn 12000C, HA bị phân huỷ thành β - Ca3(PO4)2 (β – TCP) Ca4P2O9 CaO: Ca10(PO4)6(OH)2 � 2β – Ca3(PO4)2 + Ca4P2O9 + H2O Ca10(PO4)6(OH)2 � 3β – Ca3(PO4)2 + CaO + H2O (1.3) (1.4) 1.1.3 Tính chất sinh học [35]  Như trình bày trên, có chất thành phần hoá học, HA tự nhiên nhân tạo vật liệu có tính tương thích sinh học cao Ở dạng bột mịn kích thước nano, HA dạng canxi photphat dễ thể hấp thụ với tỷ lệ Ca/P phân tử tỷ lệ xương Ở dạng màng dạng xốp, HA có thành phần hố học đặc tính giống xương tự nhiên, lỗ xốp liên thông với làm cho mô sợi, mạch máu dễ dàng xâm nhập Chính mà vật liệu có tính tương thích sinh học cao với tế bào mơ, có tính dẫn xương tốt, tạo liên kết trực tiếp với xương non dẫn đến tái sinh xương nhanh mà không bị thể -6- đào thải Ngồi ra, HA hợp chất khơng gây độc, không gây dị ứng cho thể người có tính sát khuẩn cao  Hợp chất HA tương đối bền với dịch men tiêu hố, chịu ảnh hưởng dung dịch axit dày Ở dạng bột mịn kích thước nano, HA thể người hấp thụ nhanh qua niêm mạc lưỡi thực quản Vì đặc tính này, bột HA kích thước nano dùng làm thuốc bổ sung canxi với hiệu cao Để chế tạo vật liệu HA có tính tương thích sinh học cao, cần nghiên cứu chọn lựa cơng nghệ phù hợp với mục đích ứng dụng y sinh học dược học 1.2 Vai trò ứng dụng HA Xương phần quan trọng thể người, có ý nghĩa to lớn mặt sinh học cấu trúc Về mặt sinh học, xương nơi tập trung canxi nhiều nơi sản xuất tế bào máu Còn mặt cấu trúc, xương khung đỡ cho phận khác, hình thành nên kiến trúc hình dáng thể Chất khoáng xương gồm chủ yếu HA dạng khối xốp số chất chứa Na+, K+, Mg2+, Cl-, F-, CO32- [38],[39] Khi sinh ra, xương có tỷ lệ collagen nhiều tỷ lệ khống Càng lớn lên, tỷ lệ khống tăng lên, xương trở nên giòn, dễ gãy Trong xương người trẻ tuổi pha vơ định hình chiếm ưu có phần chuyển hố thành pha tinh thể, cịn người trưởng thành đến 70% khối lượng xương HA HA có vi cấu trúc sợi tinh thể dài khoảng 10 � 15nm kết thành bó xốp với độ xốp từ 40 � 60% gồm mao quản thông tạo phần khung xương [7] Do có hoạt tính sinh học, có khả tương thích với cấu trúc xương có tính dẫn xương tốt nên HA dùng để nối ghép, thay xương thể người Các phẫu thuật -7- ghép xương, chỉnh hình đạt nhiều thành tựu nhờ ứng dụng vật liệu y sinh HA Một vấn đề lớn khác y học giới bệnh lỗng xương Mặc dù khơng gây tử vong bệnh loãng xương ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sống số đông người cao tuổi, đặc biệt phụ nữ Theo thống kê Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), có đến 1/3 phụ nữ 1/5 nam giới 50 tuổi bị bệnh loãng xương Dự báo tới năm 2050, tồn giới có tới 6,3 triệu trường hợp gãy cổ xương đùi loãng xương 51% số nước châu Á, nơi mà phần ăn hàng ngày thiếu canxi việc chẩn đoán sớm điều trị tích cực bệnh lỗng xương cịn gặp nhiều khó khăn Ở Mỹ, ngành y tế phải tiêu tốn hàng năm khoảng 14 tỉ USD để điều trị cho 1,5 triệu trường hợp gẫy xương bệnh loãng xương gây [4] Dưới số ứng dụng cụ thể HA tuỳ theo dạng tồn 1.2.1 Ứng dụng HA bột  Do lượng canxi hấp thụ thực tế từ thức ăn ngày tương đối thấp nên cần bổ sung canxi cho thể, đặc biệt cho trẻ em người cao tuổi Canxi có thức ăn thuốc thường nằm dạng hợp chất hoà tan nên khả hấp thụ thể không cao thường phải dùng kết hợp với vitamin D nhằm tăng cường việc hấp thụ chuyển hố canxi thành HA Có thể bổ sung canxi cho thể người cách dùng thức ăn, thuốc tiêm truyền huyết thanh… Một phương pháp hữu hiệu sử dụng HA dạng bột mịn, kích thước nano để bổ sung canxi [40] Với kích thước cỡ 20 – 100nm, HA hấp thụ trực tiếp vào thể mà không cần phải chuyển hố thêm  Canxi dạng ion có vai trị quan trọng nhiều hoạt động thể người tham gia vào trình co cơ, dẫn truyền thần kinh, giải phóng hooc mơn đơng máu Ngồi cịn tham gia vào q trình điều hoà nhiều enzym khác thể [9] -8-  Đối với bột HA có kích thước hạt khoảng 150nm trở lên, trình thiêu kết để tạo gốm HA khó khăn Q trình kết khối diễn nhiệt độ cao (1000 – 12000C) thời gian dài (2 – giờ), làm cho gốm HA bị phân huỷ thành hợp chất không mong muốn, có hại cho thể Với kích thước nano (từ 20 – 100nm), nhiệt độ kết khối HA bột giảm xuống khoảng 800 – 10000C thời gian từ ½ đến Điều làm cho việc chế tạo gốm y sinh học từ HA có chất lượng cao, thuận lợi dễ dàng Hình 1.4 hình ảnh số loại thực phẩm chức thuốc bổ sung canxi sử dụng nguyên liệu HA bột dạng vi tinh thể lưu hành thị trường [40] Hình 1.4: Thuốc bổ sung canxi sử dụng nguyên liệu HA dạng vi tinh thể 1.2.2 Ứng dụng HA dạng màng Thông thường, người ta sử dụng vật liệu bền – hoá nhẹ để thay thế, sửa chữa khuyết tật xương Phổ biến hợp kim Ti6Al4V, vật liệu trơ sinh học có độ bền – hố cao thực tế bị ăn mịn nằm thể người, tạo chất độc hại làm cho liên kết xương chi tiết ghép bị lỏng lẻo [42] Lớp màng gốm HA có chiều dày cỡ µm phủ lên bề mặt vật liệu thay phương pháp plasma, bốc bay, điện phân… hạn chế nhược điểm nêu Nhưng độ bám dính lớp màng vật liệu -9- không bền chặt, tuổi thọ phạm vi ứng dụng chúng không cao [43] Để cải thiện độ bám dính, người ta phủ lên kim loại hợp kim lớp màng gốm HA có chiều dày cỡ nanomet (màng n – HA) phương pháp điện hố nói chung phương pháp điện di (Electrophoretic Deposition, EPD) Lớp màng n – HA có độ bám dính cao với vật liệu (> 60MPa) bền theo thời gian Công nghệ màng n – HA tạo chi tiết xương nhân tạo có khả tự liên kết với xương mơ tự nhiên, có tính tương thích sinh học cao với thể người Bằng tiến việc tạo màng n – HA, người ta không làm tăng tuổi thọ chi tiết ghép mà mở rộng phạm vi ứng dụng màng n – HA từ chỗ áp dụng cho ghép xương hơng tiến đến ứng dụng ghép xương đùi, xương khớp gối sửa chữa, thay xương vị trí khác 1.2.3 Ứng dụng HA dạng xốp Như trình bày trên, vật liệu gốm xốp HA có tính tương thích sinh học cao, có nhiều lỗ liên thơng với nhau, tạo thuận lợi cho xâm nhập mô sợi mạch máu, có tính dung nạp tốt, khơng độc, khơng dị ứng Nhờ có khả đặc biệt mà ngày nay, HA dạng gốm xốp ứng dụng đặc biệt rộng rãi y sinh học như: - Chế tạo giả sửa chữa khuyết tật răng: nhà khoa hoc Nhật Bản thành công viêc tạo hỗn hợp gồm HA tinh thể kích thước nano polymer sinh học có khả phủ bám dính theo chế epitaxy, nghĩa tinh thể HA tạo thành lớp men cứng chắc, “bắt chước” theo tinh thể HA lớp men tự nhiên [45] -10- b Kết chụp SEM Hình 3.17: Ảnh SEM bột HA điều chế tốc độ khuấy: V1: 100 – 150 vòng/phút V2: 300 – 350 vòng/phút V3: 450 – 500 vịng/phút Quan sát ảnh SEM (hình 3.17) cho thấy, tốc độ khuấy trộn ảnh hưởng đến hình dạng kích thước hạt Khi tăng tốc độ khuấy trộn, kích thước hạt trung bình giảm Điều phù hợp với kết tính tốn kích thước hạt trung bình đưa bảng Mẫu tổng hợp V1: Các hạt chủ yếu tồn dạng hình que, có tượng kết tụ hạt tạo thành đám có kích thước lớn, dài 100 đến 200nm Các biên hạt không rõ nét Mẫu tổng hợp V2: Các hạt tồn dạng hình que biên hạt rõ nét V1 Tuy có tượng kết tụ kích thước đám giảm Đường kính hạt khoảng 20 đến 30nm, dài 30 đến 50nm -74- Mẫu tổng hợp V3: Các hạt tồn dạng hình que độ dài giảm đáng kể, nhiều hạt có dạng gần hình cầu Đường kính khoảng 10 – 20nm, dài khoảng 20 – 30nm Biên hạt rõ nét hạt Như vậy, với tốc độ khuấy lớn thu sản phẩm có kích thước đồng cho biên hạt rõ nét Sự ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn đến kích thước hạt trung bình giải thích sau: khuấy trộn cách hiệu tạo hệ đồng yếu tố nồng độ chất phản ứng, nhiệt độ, pH, giúp chất phản ứng khuếch tán tốt tiếp xúc với nhiều hơn, tránh tượng phản ứng cục Trong trình phản ứng, khuấy trộn cịn có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng ảnh hưởng đến trạng thái tập hợp sản phẩm, đặc biệt phản ứng dị thể Tốc độ phản ứng tăng làm cho số mầm tinh thể hình thành đơn vị thời gian tăng lên, tương đương với việc kích thước tinh thể giảm xuống -75- c Kết phân tích FTIR Hình 3.18: Phổ FTIR bột HA tổng hợp tốc độ khuấy Quan sát hình 3.18 cho thấy ba phổ xuất dải phổ đặc trưng cho nhóm PO43- OH- cấu trúc phân tử HA Tuy nhiên, dải phổ vùng 631cm-1 (đặc trưng cho nhóm OH- cấu trúc HA) có cường độ tăng dần tăng tốc độ khuấy trộn Nguyên nhân độ tinh thể tăng tăng tốc độ khuấy trộn tính tốn trình bày bảng Quan sát phổ hình 3.18 cịn cho thấy, vùng phổ 1638 – 1400cm -1 đặc trưng cho nhóm CO32- có cường độ tăng nhẹ tăng tốc độ khuấy từ V1 đến V3 -76- Mẫu tổng hợp V1 V2: xuất dải phổ nhóm HPO42- vùng 875cm-1 cường độ dải phổ yếu nhiều V Chứng tỏ sản phẩm V3 chứa lượng HPO42- Tuy nhiên, giản đồ XRD mẫu không quan sát thấy vạch nhiễu xạ hợp chất chứa nhóm CO32- nhóm HPO42- coi lượng chất chứa ion sản phẩm chiếm tỷ lệ nhỏ Như vậy, với ba mức tốc độ khuấy trộn khảo sát cho thấy, tốc độ khuấy trộn không ảnh hưởng đến độ đơn pha, có ảnh hưởng đến kích thước hạt trung bình độ tinh thể sản phẩm 3.6 Khảo sát ảnh hưởng sóng siêu âm Các nghiên cứu cho thấy, xạ sóng siêu âm cung cấp lượng cho phản ứng, kích thích khả phản ứng chất Kết tốc độ phản ứng tăng lên, đặc biệt phản ứng dị thể chất rắn lỏng Siêu âm cịn có tác dụng tăng khuếch tán ion dung dịch đến bề mặt mầm tinh thể, đẩy nhanh trình phát triển tinh thể Trong luận văn này, bước đầu khảo sát ảnh hưởng sóng siêu âm đến hình dạng, kích thước trung bình độ tinh thể bột HA để so sánh với sản phẩm bột HA điều chế điều kiện khuấy trộn máy khuấy từ a Kết phân tích XRD Hình 3.19: Giản đồ XRD bột HA tổng hợp điều kiện khơng chiếu (a) có chiếu (b) xạ siêu âm -77- Trên giản đồ XRD hình 3.19 xuất vạch nhiễu xạ đặc trưng cho tinh thể HA, không xuất pha lạ Từ giản đồ nhận thấy, vạch đặc trưng tách biệt nhau, cường độ độ rộng vạch đặc trưng thay đổi không nhiều nên quan sát giản đồ XRD chưa thể xác định thay đổi kích thước hạt trung bình độ tinh thể Sử dụng công thức Scherrer (công thức 1.26) cơng thức (1.27) tính kích thước hạt trung bình độ tinh thể HA Các kết tính toán thể bảng 10 Bảng 10: Ảnh hưởng sóng siêu âm đến kích thước hạt trung bình độ tinh thể HA STT D(nm) Độ tinh thể theo Scherrer (%) P1 26,92 47,37 P2 27,0 46,54 Các số liệu bảng 10 cho thấy kích thước hạt trung bình tính tốn theo cơng thức Scherrer sản phẩm thu thí nghiệm P P2 xấp xỉ Độ tinh thể giảm không đáng kể, từ 47,37% (ở P 1) xuống 46,54% (ở P2) b Kết chụp ảnh TEM -78- Hình 3.20: Ảnh TEM bột HA tổng hợp điều kiện không chiếu (a) chiếu (b) xạ siêu âm Ảnh TEM cho thấy, tác dụng sóng siêu âm, kích thước hạt tăng lên, chiều dài hạt lên đến 164nm, đường kính khoảng 20 – 50nm Trong trường hợp khơng có sóng siêu âm, chiều dài hạt khoảng 30 – 72nm, đường kính 14 – 30nm Có thể lý giải sau, tác dụng sóng siêu âm, q trình khuếch tán ion đến bề mặt kết tinh mầm HA xảy nhanh hơn, làm cho kích thước tinh thể tăng lên Như vậy, sóng siêu âm với công suất 200W tần số 46kHz sử dụng khảo sát không ảnh hưởng đến độ đơn pha độ tinh thể có ảnh hưởng đến kích thước hạt sản phẩm HA -79- KẾT LUẬN Đã nghiên cứu qui trình điều chế bột HA có kích thước nano từ chất ban đầu Ca(OH)2 H3PO4 Sử dụng phương pháp vật lý XRD, SEM, TEM, FTIR để khảo sát ảnh hưởng số yếu tố đến chất lượng sản phẩm Dựa vào giản đồ XRD áp dụng cơng thức Scherrer tính kích thước hạt trung bình sản phẩm Độ tinh thể tính tốn theo phương pháp phân giải pic Đã khảo sát ảnh hưởng yếu tố: nhiệt độ, nồng độ chất phản ứng, tốc độ cấp axit, dung môi, tốc độ khuấy trộn xạ siêu âm đến độ đơn pha, kích thước hạt trung bình độ tinh thể sản phẩm HA Kết cho thấy, kích thước hạt trung bình độ tinh thể HA tăng mạnh tăng nhiệt độ phản ứng Dung môi ảnh hưởng mạnh đến độ đơn pha sản phẩm Trong dung môi etanol, sản phẩm phản ứng gồm HA CaHPO4 Tốc độ cấp axit không ảnh hưởng đến độ đơn pha ảnh hưởng mạnh đến độ tinh thể sản phẩm Các yếu tố lại (nồng độ chất phản ứng, tốc độ khuấy, sóng siêu âm) ảnh hưởng khơng nhiều đến độ đơn pha, kích thước hạt trung bình độ tinh thể sản phẩm Qua khảo sát trên, xác định điều kiện thuận lợi cho trình tổng hợp HA kích thước nano sau: dung dịch huyền phù Ca(OH) 39,025g/l, dung dịch H3PO4 0,3M; nhiệt độ phản ứng 300C; thời gian già hoá nung sản phẩm nhiệt độ 6000C Sản phẩm HA thu có kích thước hạt trung bình khoảng 25nm, phổ XRD cho thấy sản phẩm đơn pha HA với độ tinh thể 77,81% -80- TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Duy Hiển (2009), Nghiên cứu tổng hợp đặc trưng hoá lý hydroxyapatit dạng khối xốp có khả ứng dụng phẫu thuật chỉnh hình, luận án tiến sĩ hoá học (V-1) Nguyễn Thị Lan Anh (2007), Nghiên cứu tổng hợp xác định đặc trưng vật liệu nanohydroxy apatit, luận văn thạc sĩ khoa học (V-4) Đỗ Ngọc Liên (2005), Nghiên cứu qui trình tổng hợp bột chế thử gốm xốp hydroxyapatit, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp (V-6) Lê Anh Thư, Bệnh loãng xương biện pháp điều trị, BV Chợ Rẫy– TP HCM, http://www.medinet.hochiminhcity.gov.vn/ttyh/bshkhkt/benhloangxuong htm (V-6) Đào Quốc Hương, Phan Thị Ngọc Bích (2007), Tổng hợp bột hydroxyapatit kích thước nano phương pháp kết tủa hoá học, Tạp chí Hố học, Tập 45, số 2, Tr.147-151 Trần Đại Lâm, Nguyễn Ngọc Thịnh (2007), Tổng hợp nano tinh thể hydroxyapatit phương pháp kết tủa, Tạp chí KH&CN, Tập 45, số 1B, Tr.470-474 Đỗ Ngọc Liên, Đặng Ngọc Thắng, Nguyễn Đức Kim, Nguyễn Văn Sinh (2006), Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Tập 11, số 1, Tr.8-13 TCXDVN 312 (2004) http://vietbao.vn/Suc-khoe/Ban-co-thieu-canxi/10924163/248, (2005), Bạn có thiếu canxi 10 Nguyễn Hữu Phú (2003), Hoá lý Hoá keo, NXB KH&KT, Hà Nội 11 http://vi.wikipedia.org/, Phương pháp bay bốc nhiệt -81- 12 Lê Vũ Tuấn Hùng, Nguyễn Văn Đến, Huỳnh Thành Đạt (2006), Nghiên cứu chế tạo màng mỏng TiO2 phương pháp phún xạ magnetron RF, Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 9, Số 6, Tr.23-28 Tiếng Anh 13 Wantae Kim, Fumio Saito (2001), Sonochemical synthesis of hydroxyapatite from H3PO4 solution with Ca(OH)2, Ultrasonics Sonochemistry, Vol.8, p.85-88 (E-5) 14 Milenko Markovie, Bruce O Fowler, Ming S Tung (2004), Preparation and Comprehensive Characterization of a Calcium Hydroxyapatite Reference Material, J Res Natl Inst Stand Tachnol, Vol.9, p.552-568 (E-6) 15 U Vijayalakshmi anh S Rajeswari (2006), Preparation and Characterization of Microcrystalline Hydroxyapatite Using Sol Gel Method, Trends Biomater Artif Organs, Vol.19(2) P.57-62 (E-7) 16 Gouveia, D S., Bressiani, A H A., Bressiani, J C (2006), Phosphoric acid rate addition effect in the hydroxyapatite synthesis by neutralization method, Materials Science Forum Vols 530-531, p 593-598 (E-2) 17 Vijayalakshmi U., Rajeswari S (2006), Preparation and Characterization of Microcrystalline Hydroxyapatite Using Sol Gel Method, Trends Biomater Artif Organs, Vol.19, No.2, p.57-62 18 Slavica Lazic, Slavica Zec, Nada Miljevic, Slobodan Milonjic (2001), The effect of temperature on the properties of hydroxyapatite precipitated from calcium hydroxide and phosphoric acid, Thermochimica Acta, Vol.374, p.13-22 (E-10) 19 Naruporn Monmaturapoj (2008), Nano-size Hydroxyapatite powders Preparation by Wet-Chemical Precipitaiton Route, Journal of Metals, Material and Minerals, Vol.18, p.15-20 (E-11) -82- 20 A.Binnaz Hazar Yoruc, Yeliz Koca (2009), Double step stirring: A novel method for precipitation of nano-size hydroxyapatite powder, Vol.4, No.1, p.73-81 (E-12) 21 Heilen Arce, Mavis L Montero, Alejandro Sáenz, Victor M Castano (2004), Effect of pH and temperature on the formation of hydroxyapatite at low temperatures by decomposition of a Ca-EDTA complex, Polyhedron 23, p.1897-1901 (E-13) 22 Ferraz M.P., Monteiro F.J., Manuel C.M (2004), Hydroxyapatite Nanoparticles: A Review of Preparation Methodologies, Journal of Applied Biomaterials & Biomechanics, Vol.2, No.1, p.74-80 23 Li-Hong He, Owwen C Standard, Tiffany T.Y Huang, Bruno A Latella, Michael V Swaim (2008) Mechanical Behaviour of Porous Hydroxyapatite, Acta Biomaterialia, No.4, p.577-586 24 Ishikawa K., Eanes E.D (1992), The Hydrolysis of Anhydrous Dicalcium Phosphate into Hydroxyapatite, J Dent Res., Vol.72, No.2, p.474-480 25 Ishizava H., Ogino M (1996), Thin HA Layer Formed on Porous Titanium using Electrochemical and Hydrothermal Reaction, J of Mat Sci., Vol.31, p.6279-6284 26 Wim Richter (2008), EyeBorn-South Africa’s solution for orbital trauma, Council for Scientific and Industrial Research (CSIR), Pretoria, BioMatASA, Newsletter 2, Issue 1, p.6 27 Huong Dao Quoc, Bich Phan Thi Ngoc (2006), Synthesis and Characterization of Porous Hydroxyapatite for Bone Implant, Proceedings of the 1st International workshop on Functional Materials and the 3rd Int workshop on Nanophysics and Nano technology (1st IWOFM-3rd IWONN), Vietnam, p.18-20 28 Maria Helena Santos, Marise de Oliveira, Luciana Palhares de Freitas Souza, Herman Sander Mansur, Wander Luiz Vasconcelos (2004), Synthesis Control and Characterization of Hydroxyapatite Prepared by Wet Precipitation Process, São Carlos, Mat Res., Vol.7, No.4 29 http://en.wikipedia.org/wiki/Hydroxylapatite 30 Narasaraju T.S.B., Phebe D.E (1996), Some Physico-chemical Aspects of Hydroxyapatite, Journal of Materials Science, Vol.31, p.1-21 31 Sánchez-Pastenesa E., Reyes-Gasgab, J (2005), Determination of the Point and Space Groups for Hydroxyapatite by Computer Simulation of -83- 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 CBED Electron Diffraction Patterns, Revista Mexicana de Física, Vol.51, No.5, p.525-529 Tsuda H., Arends J (1994), Orientational Micro-Raman Spectroscopy on Hydroxyapatite Single Crystals and Human Enamel Crystallites, J Dent Res., Vol.73, No.11, p.1703-1710 Bouyer E., Gitzhofer F., Boulos M.I (2000), Morphological Study of Hydroxyapatite Nanocrystal Suspension, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, Vol.11, p.523-531 Siva Rama Krishna D., Chaitanya C.K., Seshadri S.K., Sampath Kumar T.S (2002), Fluorinated Hydroxyapatite by Hydrolysis under Microwave Irradiation, Trends Biomater Artif Organs, Vol.16, No.1, p.15-17 Pekka Ylinen (2006), Applications of Coralline Hydroxyapatite with Bioabsorbable Containment and Reinforcement as Bone Graft Substitute, Academic dissertation, University of Helsinki Fei Chen, Zhou-Cheng Wang and Chang-Jian Lin (2002), Preparation and characterization of nano-sized hydroxyapatite particles and hydroxyapatite/chitosan nano-composite for use in biomedical materials, Materials Letters, Vol.57, Issue.4, p.858-861 Shikhanzadeh M (1991), Bioactive Calcium Photphate Coating Prepared by Electrodeposition, J Mat Sci Let., Vol.10, p.1415-1417 Biltz R.M., Pellegrino E.D (2007), The Composition of Recrystallized Bone Mineral, J Dent Res.,Vol.62, No.12, p.1190-1195 Merkle R., Maier J (2005), On the Tammann-Rule, Z Anorg Allg Chem., No.631, p.1163-1166 Krylova E.A., Ivanov A.A., Krylov S.E., Plashchina I.G., Nefedov P.V (2004), Hydroxyapatite-Alginate Sructure as Living Cells Supporting System, N.N Emanuel Institute of Biochemical Physics RAS, Russia Eliaz N., Sridhar T.M (2004), Electrochemical and Electrophoretic Deposition of Hydroxyapatite for Orthopaedic Applications, Suface Engineering, Vol.21, No.3 Amit Y Desai (2007), Fabrication and Characterization of Titaniumdoped Hydroxyapatite Thin Films, Master dissertation, Trinity College University of Cambridge Deb S., Giri J., Dasgupta S., Datta D., Bahadur D (2003), Synthesis and Characterization of Biocompatible Hydroxyapatite Coated Ferrite, Indian Academy of Sciences, Bull Mater Sci., Vol.26, No.7, p.655660 Hu J., Russell J., Vago R and Ben-Nissan B (2001), Production and Analysis of Hydroxyapatite from Australian Corals via Hydrothermal Process, Journal of Materials Science Letters, Vol.20, No.1, p.85-87 -84- 45 Kasioptas Argyrios, Perdikouri Christina, Putnis Christine V., Putnis Andrew (2008), Pseudomorphic replacement of single calcium carbonate crystals by polycrystalline apatite, Mineralogical Magazine, Vol.72(1), p.77-80 46 Kundu B., Sinha K., Basu (2004), Fabrication and Characterization of Porous Hydroxyapatite Ocular Implant Followed by an in Vivo Study, Indian Academy of Sciences, Bull Mater Sci., Vol.27, No.2, p.133-140 47 Gómez-Morales J., Torrent-Burgués J., Rodriguez-Clemente R (2001), Crystal Size Distribution of Hydroxyapatite Precipitated in a MSMPR Reactor, Cryst Res Technol., Vol.36, p.1065-1074 48 Kristin B (2006), Measurement of Crystallinity and Phase Composition of Hydroxyapatite by XRD, VAMAS TWA 3, Project 14, Northboro Massachusetts, USA 49 http://www.eyelidsurgery.co.uk/treatments/blb-oralimplant.htm 50 Wahl D.A., Czernuszka J.T (2006), Collagen-Hydroxyapatite Composites for Hard Tissue Repair, European Cells and Materials, Vol.11, p.43-56 51 Van Cleynenbreugel Tim (2005), Porous Scaffolds for the Replacement of Large Bone Defects: a Biomechanical Design Study, Doctoral thesis, Leuven University, Belgium 52 Buddy D Ratner (2006), Engineering the Biointerface for Enhanced Bioelectrode and Biosensor Performance, Departments of Bioengineering and Chemical Engineering, University of Washington Engineered Biomaterials (UWEB) 53 Satou K., Guicciardi S., Galassi C., Landi E., Tampieri A., Pezzotti G (2001), Rheological Characteristics of Slurry Coutrolling the Microstructure and the Compressive Strength Behavior of Biomimetic Hydroxyapatite, Materials Research Soc., Vol.16, No.1, p.164-165 54 Yoshitaka S., Atsumasa U., Feza K., Nobuhito A., Keiro O (1992), Calcium Hydroxyapatite Ceramic used as a Delivery System for Antibiotics, J Bone Joint Surg [Br], Vol.74-B, No.4, p.600-604 55 Willi P., Chandra P.S (2001), Porous Hydroxyapatite Nanoparticles for Intestinal Delivery of Insulin, Trends in Biomaterials & Artificial Organs, Vol.14, No.2, p.37-38 -85- 56 Shekhar Nath, Krishanu Biswas and Bikramjit Basu (2008), Phase stability and microstructure development in hydroxyapatite-mullite system, ScienceDirect, Scripta Materialia, Vol.58, p.1054-1057 57 Nestor J Zaluzec (2003), The Scanning Confocal Electron Microscope, Microscopy-Today, Vol.6, p.8-12 58 Roderic S Lakes (2007), Composite Biomarerials, Taylor & Francis Group, LLC, Biomatarials, p.96-109 59 Guzmán Vázquez C., Piña Barba C., Munguia N (2005), Stoichiometric Hydroxyapatite Obtained by Precipitation and Sol Gel Processes, Revista Mexicana de Fisica, Vol.51, No.3, p.284-293 60 Donadel K., Laranjeira M.C.M., Goncalves V.L., F´avere V.T (2004), Structural, Vibrational and Mechanical Studies of Hydroxyapatite Produced by Wet-chemical Methods, Universidade Federal de Santa Catarina, Florian´opolis, Brazil, Cx.P., 476, 88040-900 61 Laurence Dr., Chow C., Bernard J Hockey (2004), Properties of Nanostructured Hydroxyapatite Prepared by a Spray Drying Technique, J Res Natl Inst Stand Technol., Vol.109, p.543-551 62 Inagaki M., Yokogawa Y., Kameyama T (2006), Highly Oriented Hydroxyapatite Coating Using RF Plasma Spraying, Key Engineering Materials, Vol.309-311, p.615-618 63 Qiyi Z., Yang L (2005), Electrochemical Activation of Titanium for Biomimetic Coating of Calcium Phosphate, Biomaterails, Vol.26, p.3853-3859 64 Peron E., Fuentes G., Delgado J.A., Morejon L., Almirall A., García R (2006), Preparation and Characterization of Porous Blocks of Synthetic Hydroxyapatite, Latin American Applied Research, Vol.34, p.225-228 65 Murugan R., Ramakrishna S (2007), Development of Cell-Responsive Nanophase Hydroxyapatite for Tissue Engineering, American Journal of Biochemistry and Biotechnology, Vol.3, No.3, ISSN 1553-3468, p.118124 66 Xing Zhang and Kenneth S Vecchio (2007), Hydrothermal Synthesis of Hydroxyapatite Rods, Journal of Crystal Growth, Vol.308, Issue 1, p.133-140 67 Neih T.G., Choi B.W., Jankowski A.F (2001), Minerals, Metal and Materials, Society Annual Meeting and Exhibition, New Orlean, L.A 68 Rocha H.G., Lemos A.F., Kannan S., Agathopoulos S (2005), Hydroxyapatite Scaffolds Hydrothermally Grown from Aragonitic Cuttlefish Bones, J Mater Chem., Vol.15, p.5007-5011 -86- 69 Memorandum of Understanding Between The National Institute of Standarts and Technology and The Food and Drug Administration, November 10, 1993 70 Pierre Layrolle, Atsuo Ito, Tetsuya Tateishi (1998), Sol-Gel Synthesis of Amorphous Calcium Phosphate and Sintering into Microporous Hydroxyapatite Bioceramics, Journal of the American Ceramic SocietyLayrolle, Vol.81, No.6, p.1421-1428 -87- Lời cảm ơn Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn Giáo sư Tiến sĩ Vũ Đăng Độ, Tiến sĩ Đào Quốc Hương tận tình hướng dẫn em suốt trình làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn cô, chú, anh chị bạn công tác Phịng Hố Vơ - Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam tạo điều kiện giúp đỡ nhiều để thực tốt công việc Cuối tơi xin cảm ơn gia đình bạn bè giúp đỡ, động viên tạo điều kiện để tơi hồn thành tốt luận văn Hà nội, tháng 11/2009 Học viên Vũ Thị Dịu -88- ... bể siêu âm khoảng để bột HA phân tán đồng -46- CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Quy trình tổng hợp HA Trong luận văn này, lựa chọn phương pháp tổng hợp bột HA kích thước nano từ canxi hiđroxit... phương pháp hoá học chia theo dạng tồn (dạng bột, dạng màng, dạng khối xốp) sản phẩm HA Trong luận văn chúng tơi trình bày cách chế tạo HA theo phương pháp ướt phương pháp khô -15- 1.4.1 Phương... 1,67), tồn pha rắn HA, hợp chất hydroxyapatit tồn pha rắn có thành phần hố học theo tỷ lệ hợp thức Ca 10(PO4)6(OH)2 (Ca/P = 1,67, Stoichiometric Hydroxyapatite – SHA) 1.4.1.1 Phương pháp kết