Nghiên cứu tổng hợp hydroxyapatite (HA) bằng phương pháp kết tủa

i LỜI CẢM ƠN Trong trình làm việc để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học nhận giúp đỡ, hướng dẫn tận tình TS Bùi Xuân Vương thầy mơn hóa vơ cơ, khoa Khoa Học Tự Nhiên trường Đại Học Thủ Dầu Một Qua nhóm sinh viên làm đề tài NCKH xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Bùi Xuân Vương, người trực tiếp hướng dẫn nhóm nghiên cứu, rèn luyện cho nhóm cách thức thực quản lý cơng việc hoạt động NCKH Qua việc hoàn thành đề tài giúp chúng em hiểu sâu ơn kiến thức ứng dụng khoa học mơn Hóa Vơ Cơ sống Trong khoảng thời gian nghiên cứu ngắn ngủi, kiến thức chúng em cịn nhiều bỡ ngỡ Do vậy, khơng tránh khỏi thiếu sót điều chắn, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý Thầy, Cô giúp cho đề tài nghiên cứu khoa học hoàn thiện Cuối lời em xin chúc quý Thầy Cô dồi sức khỏe, hạnh phúc niềm tin để tiếp tục truyền đạt kiến thức ươn mầm cho hệ mai sau Thay mặt nhóm nghiên cứu Lê Trúc Hịa ii TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT Độc lập – Tự – Hạnh phúc THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp Hydroxyapatite (HA) phƣơng pháp kết tủa - Sinh viên thực hiện: Lê Trúc Hòa - Lớp: D13HH01 Khoa: Khoa Học Tự Nhiên -Năm thứ:2 Số năm đào tạo:4 - Ngƣời hƣớng dẫn: TS Bùi Xuân Vƣơng Mục tiêu đề tài: - Tổng hợp HA từ hóa chất phƣơng pháp kết tủa - Kiểm tra vật liệu phƣơng pháp lý hóa XRD SEM - Thực nghiệm „„in vitro‟‟ đánh giá hoạt tính sinh học vật liệu tổng hợp Tính sáng tạo: - Xây dựng đƣợc quy trình tổng hợp HA từ hóa chất tinh khiết - Vật liệu HA tổng hợp đƣợc hoàn toàn tinh khiết tƣơng tự nhƣ sản phẩm thƣơng mại uy tín hãng Sigma-Aldrich - Thử nghiệm „„in vitro‟‟ khẳng định hoạt tính sinh học vật liệu HA tổng hợp qua việc hình thành lớp khống xƣơng bề mặt vật liệu cũ, lớp khoáng xƣơng cầu nối ghép vật liệu nhân tạo xƣơng tự nhiên Thực nghiệm khẳng định khơng hình thành pha ngồi HA bề mặt sau ngâm, điều khẳng định bƣớc đầu tính tƣơng thích sinh học vật liệu HA tổng hợp Kết nghiên cứu: - Vật liệu HA tổng hợp đƣợc từ hóa chất tinh khiết thỏa mãn yêu cầu mặt cấu trúc lý hóa lẫn hoạt tính sinh học, phát triển để đƣa vào sử dụng thực tế - Báo cáo tổng kết đề tài - Kết nghiên cứu đề tài gửi đăng Tạp chí Khoa học ĐH Huế (đang phản biện) Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: - Nghiên cứu đề tài liên quan tới nhóm Vật liệu y sinh, vật liệu đƣợc nhập ngoại để sử dụng Việt nam - Kết đề tài mở xu hƣớng tự chế tạo, tổng hợp số loại vật liệu thay iii sản phẩm nhập ngoại dùng phẫu thuật chỉnh hình xƣơng, trám - Vật liệu HA tổng hợp đƣợc có đặc trƣng lý hóa hoạt tính sinh học tốt, chuyển giao cho bệnh viện để làm thực nghiệm để sử dụng trực tiếp cho ngƣời Ngày 10 tháng 04 năm 2014 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Lê Trúc Hòa Nhận xét ngƣời hƣớng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Nhóm nghiên cứu hồn thành tốt cơng việc đƣợc giao, kết nghiên cứu tốt đƣợc gửi đăng Tạp chí khoa học ĐH Huế (đang phản biện) Ngày 10 tháng năm 2015 Xác nhận lãnh đạo khoa (ký, họ tên) Ngƣời hƣớng dẫn (ký, họ tên) UBND TỈNH BÌNH DƢƠNG C CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT Độc lập – Tự – Hạnh phúc THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƢỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ tên: Lê Trúc Hòa Sinh ngày: 07 tháng 07 năm 1995 Nơi sinh: Bình Thuận Lớp: D13HH01 Khóa: 2013-2017 Khoa: Khoa Học Tự Nhiên Địa liên hệ: Phú Hịa - TP Thủ Dầu Một- Bình Dƣơng Điện thoại: 01863015873 Email: letruchoa987@yahoo.com II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Hóa Học Khoa: Khoa Học Tự Nhiên Kết xếp loại học tập: Trung Bình * Năm thứ 2: Ngành học: Hóa Học Khoa: Khoa Học Tự Nhiên Kết xếp loại học tập: Trung Bình Ngày 10 tháng 04 năm 2015 Xác nhận lãnh đạo khoa (ký, họ tên) Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Lê Trúc Hòa TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập - Tự - Hạnh phúc Bình Dương, ngày 10 tháng năm 2015 Kính gửi: Ban tổ chức Giải thƣởng “Tài khoa học trẻ Đại học Thủ Dầu Một” Tên tơi (chúng tơi) là: Lê Trúc Hịa Sinh ngày 07 tháng 07 năm 1995 Sinh viên năm thứ: / Tổng số năm đào tạo: Lớp, khoa : D13HH01 – Khoa Học Tự Nhiên Ngành học: Hóa Học Trƣơng Minh Hiếu Sinh ngày 23 tháng 03 năm 1995 Sinh viên năm thứ: /Tổng số năm đào tạo: Lớp, khoa : D13HH01 – Khoa Học Tự Nhiên Ngành học: Hóa Học Nguyễn Thị Kim Huyền Sinh ngày 25 tháng 02 năm 1995 Sinh viên năm thứ: /Tổng số năm đào tạo: Lớp, khoa : D13HH01 – Khoa Học Tự Nhiên Ngành học: Hóa Học (Ghi rõ họ tên sinh viên chịu trách nhiệm đề tài hai sinh viên trở lên thực hiện, ghi in đậm) Thông tin cá nhân sinh viên chịu trách nhiệm chính: Địa liên hệ: : Phú Hòa - TP Thủ Dầu Một- Bình Dƣơng Số điện thoại (cố định, di động): 01863015873 Địa email: letruchoa987@yahoo.com Tôi (chúng tôi) làm đơn kính đề nghị Ban tổ chức cho tơi (chúng tơi) đƣợc gửi đề tài nghiên cứu khoa học để tham gia xét Giải thƣởng “Tài khoa học trẻ Đại học Thủ Dầu Một” năm 2015 Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp Hydroxyapatite (HA) phƣơng pháp kết tủa Tôi (chúng tôi) xin cam đoan đề tài (chúng tôi) thực dƣới hƣớng dẫn TS.Bùi Xuân Vƣơng ; đề tài chƣa đƣợc trao giải thƣởng khác thời điểm nộp hồ sơ luận văn, đồ án tốt nghiệp Nếu sai, (chúng tôi) xin chịu trách nhiệm trƣớc khoa Nhà trƣờng Xác nhận lãnh đạo khoa (ký, họ tên) Ngƣời làm đơn (Sinh viên chịu trácnhiệm thực đề tài ký ghi rõ họ tên) DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI STT Họ tên Lớp Khoa Lê Trúc Hòa D13HH01 Khoa Học Tự Nhiên Trƣơng Minh Hiếu D13HH01 Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Thị Kim Huyền D13HH01 Khoa Học Tự Nhiên MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU……………………………………………………………………10 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU Y SINH……………………… 15 1.1 Giới thiệu vật liệu y sinh 15 1.2 Yêu cầu vật liệu y sinh 16 1.2.1 Hoạt tính sinh học tƣơng thích sinh học………….…………………….17 1.2.2 Tính chất lý số tính chất khác 17 1.2.3 Hình thái cấu trúc 18 1.2.3.1 Kích thƣớc lỗ xốp 18 1.2.3.2 Độ xốp 19 1.2.3.3 Khả tạo nguyên bào xƣơng vô định hƣớng (osteoconductivity) 19 1.3 Phân loại vật liệu y sinh 20 1.3.1 Phân loại theo nguồn gốc 20 1.3.2 Phân loại theo chất 20 1.3.3 Phân loại theo tƣơng tác vật liệu môi trƣờng 21 1.4 Giới thiệu Vật liệu y sinh Hydroxyapatite (HA) 22 1.4.1 Giới thiệu tính chất lý hóa đặc trƣng 22 1.4.2 Ứng dụng hƣớng phát triển 25 1.4.3 Các phƣơng pháp tổng hợp 25 1.4.3.1 Phƣơng pháp kết tủa 26 1.4.3.2 Phƣơng pháp thủy nhiệt 26 1.4.3.3 Phƣơng pháp sol gel 27 1.4.3.4 Phƣơng pháp kết tủa dòng điện 27 1.4.3.5 Phƣơng pháp lắng đọng sinh 28 1.4.3.6 Phƣơng pháp đa nhũ hóa 28 1.4.3.8 Phƣơng pháp học 29 CHƢƠNG QUY TRÌNH TỔNG HỢP VẬT LIỆU HYDROXYAPATITE (HA) PHƢƠNG PHÁP LÝ HÓA ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU……………… 31 2.1 Tổng hợp HA 31 2.2 Thực nghiệm „„In vitro‟‟…………………………………………………… 32 2.2.1 Khái niệm thực nghiệm “in vitro”……………… …………………….32 2.2.2 Dung dịch SBF (Simulated Body Fluid)………………………………… 33 2.2.3 Ngâm bột vật liệu dung dịch SBF………………………………… 33 2.3 Phƣơng pháp lý hóa đặc trƣng vật liệu 34 2.3.1 Phân tích giãn đồ nhiễu xạ tia X (XDR) 34 2.3.2 Quan sát kính hiển vi điện tử quét (SEM) 35 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN………………………………… 36 3.1 Đặc trƣng vật liệu HA tổng hợp 36 3.1.1 Đặc trƣng vật liệu XRD 36 3.1.2 Đặc trƣng vật liệu phƣơng pháp SEM 37 3.2 Thực nghiệm “in vitro” ngâm vật liệu môi trƣờng SBF 38 3.2.1 Đặc trƣng phƣơng pháp XRD 38 3.2.2 Phân tích kính hiển vi điện tử quét SEM 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………………… 41 PHỤ LỤC……………………………………………………………………… 43 DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt HA TCP ACP EPD CS SBF SEM EDX XRD Ý nghĩa Hydroxyapatite Tricalcium phosphate Amorphous calcium phosphate Electrophoretic Deposition Chitosan Simulated Body Fluid Scanning Electron Microscopy Energy-Dispersive X-Ray Spectroscopy X-ray Diffraction 2.2.3 Thực nghiệm “in vitro” ngâm bột HA dung dịch SBF Các mẫu bột HA đƣợc ngâm dung dịch SBF theo tỷ lệ 1/2 (mg/ml) theo khoảng thời gian 7, 14 ngày Nhiệt độ mẫu ngâm đƣợc giữ 370C tƣơng tự nhƣ nhiệt độ thể ngƣời.Tốc độ lắc mẫu ngâm 50 (vòng/phút) Sau khoảng thời gian ngâm, bột vật liệu thủy tinh đƣợc tách rửa nƣớc cất để loại bỏ ion dƣ thừa sau rửa lại cồn nguyên chất để loại bỏ hoàn toàn ion tự Mẫu bột đƣợc sấy khô đem đặc trƣng lý hóa phƣơng pháp phân tích đại nhƣ nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction XRD) hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscope SEM) 2.3 Phƣơng pháp lý hóa đặc trƣng vật liệu Để đặc trƣng hóa lý cho vật liệu HA, ta sử dụng số phƣơng pháp phân tích hóa lý đại nhƣ nhiễu xạ tia X (XRD), phân tích hiển vi điện tử quét (SEM) 2.3.1 Phân tích giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) Phƣơng pháp XRD đƣợc dùng để nghiên cứu cấu trúc tinh thể vật liệu, xác định nhanh, xác pha tinh thể, định lƣợng pha tinh thể kích thƣớc hạt với độ tin cậy cao Đây phƣơng pháp quan trọng hàng đầu nghiên cứu vật liệu Từ bảng phổ tán xạ cấu trúc thu đƣợc, vào bảng phổ chuẩn tìm tất khống có sản phẩm cần nghiên cứu [57] Nguyên lý phƣơng pháp xác định cấu trúc tinh thể dựa vào hình ảnh khác kích thƣớc tinh thể lên phổ nhiễu xạ Mạng tinh thể nguyên tử hay ion phân bố đặn không gian theo trật tự định Khoảng cách nút mạng vào khoảng vài ăngstron ( A0 ) xấp xỉ với bƣớc sóng tia Rơnghen Một chùm electron đãđƣợc gia tốc, có lƣợng cao, chuyển động nhanh, bị hãm đột ngột vật cản, phần lƣợng chúng chuyển thành xạ sóng điện từ (tia X) gọi xạ hãm 30 Khi chùm tia X có bƣớc sóng  cƣờng độ I qua vật liệu, tia tới thay đổi phƣơng truyền thay đổi lƣợng gọi tán xạ không đàn hồi Khi tia tới thay đổi phƣơng truyền nhƣng không thay đổi lƣợng gọi tán xạ đàn hồi Trƣờng hợp vật liệu nghiên cứu có cấu trúc tinh thể tƣợng tán xạ đàn hồi tia X đƣa đến tƣợng nhiễu xạ tia X Hiện tƣợng xảy với ba điều kiện: Vật liệu có cấu trúc tinh thể; có tán xạ đàn hồi; bƣớc sóng tia X (tia tới) có giá trị bậc với khoảng cách nguyên tử mạng tinh thể Trong mạng lƣới tinh thể tồn họ mặt phẳng song song, cách khoảng d Một chùm tia X có bƣớc sóng  chiếu tới bề mặt mạng lƣới tinh thể với góc bị phản xạ trở lại Tất tia phản xạ tạo nên chùm tia X song song có bƣớc sóng có phƣơng truyền làm với phƣơng tia tới góc 2 Khi hiệu số pha tia X phản xạ 2n (n số nguyên), điểm hội tụ chùm tia X có vân giao thoa với cƣờng độ ánh sáng cực đại Các nguyên tử, ion đƣợc phân bố mặt phẳng song song, hiệu quang trình hai tia phản xạ hai mặt phẳng song song cạnh đƣợc tính cơng thức:  = 2.d.sin Trong đó, d khoảng cách hai mặt song song,  góc chùm tia X mặt phẳng phản xạ,  hiệu quang trình hai tia phản xạ Bragg trình bày điều kiện để có tƣợng nhiễu xạ phƣơng trình: 2.d.sin = n [58] Trong đó, d khoảng cách hai mặt song song,  góc chùm tia X, n bậc phản xạ (số nguyên dƣơng),  bƣớc sóng tia tới Đây phƣơng trình sở để nghiên cứu cấu trúc mạng tinh thể Căn vào giá trị cực đại giản đồ (giá trị 2) tínhđƣợc d Bằng phƣơng pháp xác định đƣợc cấu trúc mạng tinh thể chất cần nghiên cứu 31 Giản đồ nhiễu xạ XRD dùng để xác định pha có vật liệu Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ tia X (XRD) [59] 2.3.2 Quan sát kính hiển vi điện tử quét (SEM) Kính hiển vi quét điện tử (SEM) công cụ phổ biến nghiên cứu vật liệu, cho phép phân tích vi cấu trúc từ bề mặt mẫu vật với độ phân giải cao mà khơng cần phá mẫu Ngun tắc họat động kính hiển vi quét điện tử (SEM) lả quét chùm electron lên bề mặt mẫu cần nghiên cứu, điện tử tƣơng tác với bề mặt mẫu phát xạ xạ thứ cấp.Thu lại chùm tia xạ thứ cấp để nhận ảnh vi cấu trúc vật liệu với độ phân giải cao [62] Phƣơng pháp kính hiển vi điện tử quét cho phép quan sát mẫu với độ phóngđại lớn, từ hàng nghìn đến hàng chục nghìn lần Chùm điện tử đƣợc tạo từ catot qua hai tụ quang đƣợc hội tụ lên mẫu nghiên cứu Chùm điện tử đập vào mẫu phát điện tử phản xạ thứ cấp Mỗi điện tử phát xạ qua điện gia tốc vào phần thu biếnđổi thành tín hiệu sáng, chúng đƣợc khuếch đại đƣa vào mạng lƣới điều khiển tạo độ sáng hình 32 Mỗi điểm mẫu nghiên cứu cho điểm hình Độ sáng tối hình phụ thuộc lƣợng điện tử thứ cấp phát tới thu, đồng thời phụ thuộc bề mặt mẫu nghiên cứu Ƣu điểm phƣơng pháp SEM thu đƣợc ảnh ba chiều rõ nét khơng địi hỏi khâu chuẩn bị mẫu phức tạp Kính hiển vi quét điện tử (SEM) dùng để xác định hình thái bề mặt ` Hình 2.2 Sơ đồ hoạt động kính hiển vi quét điện tử (SEM)[63] 33 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc trƣng vật liệu HA tổng hợp đƣợc 3.1.1 Đặc trƣng vật liệu XRD Hình 3.1 Nhiễu xạ đồ XRD HA tổng hợp, HA sau sấy HA chuẩn Hình 3.1 trình giản đồ nhiễu xạ tia X HA chuẩn (Aldrich Sigma), HA trƣớc nung HA sau nung Nhiễu xạ đồ XRD HA tổng hợp đƣợc đo máy Bruker, Advance D8, Đức Kết cho thấy peak HA trƣớc sau nung giống hệt nhƣ peak HA hãng Aldrich Sigma đƣợc dùng làm phổ chuẩn so sánh Điều chứng tỏ thành công phƣơng pháp điều chế vật liệu kết tủa tiền chất Có thể nhận thấy peak 2θ= 31,76olà peak mạnh HA có khác biệt rõ ràng trƣớc sau nung Trƣớc nung peak tù có độ rộng peak lớn Các peak khác tƣơng tự nhƣ Kết khẳng định vật liệu trƣớc nung trạng thái vơ định hình (giản đồ có quầng nhiễu xạ peak tù) Sau nung peak trở nên nhọn thẳng đứng độ rộng peak hẹp lại Kết khẳng định hiệu ứng việc xử lý nhiệt độ kết tinh mạng tinh thể vật liệu HA 34 3.1.2 Đặc trƣng vật liệu phƣơng pháp SEM Hình 3.2 Ảnh SEM HA tổng hợp Hình 3.2 trình bày ảnh SEM HA tổng hợp đƣợc đo kính hiển vi điện tử quét (SEM) Hitachi, JEOL 5, Nhật Bản Kết cho thấy HA mà ta thu đƣợc có dạng hình que kết nối lại với đồng đều, có độ xốp mật độ tƣơng đối dày đặc HA tổng hợp đƣợc có dạng que đan xen vào tạo khe hở đặc trƣng cho độ xốp vật liệu Vật liệu HA tổng hợp có cấu trúc gần giống nhƣ xƣơng ngƣời độ xốp nhƣ hình dạng Hình 3.3 Ảnh xương tự nhiên thể người 35 Hình 3.3 trình bày cho ta thấy hình ảnh xƣơng tự nhiên thể ngƣời Hình ảnh cho thấy xƣơng ngƣời có cấu trúc xốp, đồng Vật liệu mà tổng hợp đƣợc đảm bảo cấu trúc xốp tƣơng tự nhƣ xƣơng tự nhiên Tính xốp vật liệu y sinh quan trọng, tạo điều kiện cho lƣu thông dịch thể ngƣời qua vật liệu, tăng tiếp xúc vật liệu – mơi trƣờng sống, tức tăng khả hình thành lớp khoáng xƣơng sau cấy ghép 3.2 Thực nghiệm “invitro” ngâm vật liệu môi trƣờng SBF 3.2.1 Đặc trƣng phƣơng pháp XRD Hình 3.4 trình bày kết XRD HA trƣớc sau ngâm ngày, 14 ngày 28 ngày dung dịch SBF tƣơng ứng Hình 3.4 Nhiễu xạ đồ XRD HA tổng hợp đƣợc ngâm dung dịch SBF sau) ngày, b) 14 ngày c) 28 ngày 36 Sau ngày ngâm số lƣợng peak giữ nguyên nhƣ cũ, nhiên cƣờng độ peak lại có khác biệt Đó HA sau ngày ngâm dung dịch SBF có lớn lên peak Điều chứng tỏ có hình thành lớp HA Ngồi ta khơng quan sát đƣợc peak lạ cả, điều đảm bảo tính tƣơng thích sinh học vật liệu HA tổng hợp Vật liệu cấy ghép không biến đổi thành vật liệu khác biến đổi thành vật liệu khác lại khơng giống cấu trúc xƣơng bị đào thải Tức khơng có tính tƣơng thích sinh học Sự lớn lên peak khẳng định sau trình ngâm HA SBF có lớp khống HA hình thành bề mặt vật liệu Lớp khống HA cầu nối gắn liền miếng ghép xƣơng vào xƣơng tự nhiên Qua đó, xƣơng hỏng đƣợc tu sửa tái tạo lại 3.2.2 Phân tích kính hiển vi điện tử quét SEM Hình 3.5 Ảnh SEM HA tổng hợp đƣợc ngâm dung dịch SBF saua)7 ngày, b) 14 ngày c) 28 ngày Hình 3.5 trình bày ảnh SEM HA sau ngày, 14ngày 28 ngày ngâm SBF Sau ngâm dung dịch SBF khoảng thời gian khác (Hình a, b c) ta thấy bề mặt vật liệu hoàn tồn bao phủ hạt tinh 37 thể có hình thái cấu trúc khác Sau ngày ngâm SBF, ta thấy lớp tinh thể HA bắt đầu xuất vết lốm đốm Đó lớp tinh thể HA đƣợc hình thành HA cũ Sau 14 ngày ngâm SBF, lớp tinh thể phát triển mạnh Ta thấy chúng khơng cịn vết lốm đốm mà phát triển thành tinh thể khối nhỏ hình khối cầu nhƣ bụi gai Điều chứng tỏ lớp HA phát triển mạnh sau ngày ngâm SBF Sau 28 ngày ngâm dung dịch SBF bề mặt lớp HA cũ khơng cịn trơn nhẵn mà khoác lớp áo lớp tinh thể HA tạo thành có kích thƣớc vài nm 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong đề tài này, nghiên cứu vềvật liệu y sinhHydroxyapatite (HA) Vật liệu đƣợc tổng hợp phƣơng pháp kết tủa Các đặc trƣng lý hóa đại nhƣ: XRD, SEM khẳng định vật liệu tổng hợp có chất lƣợng tốt so với sản phẩm chuẩn Điều khẳng định thành công phƣơng pháp tổng hợp Vật liệu tổng hợpđƣợc ngâm dung dịch SBF (Simulated Body Fluid) để kiểm tra nghiên cứu hoạt tính sinh học, tức kiểm tra khả hình thành lớp khoáng xƣơng bề mặt chúng Sau ngâm, mẫu vật liệu HA thể khả hình thành lớp khống xƣơng HA bề mặt chúng khơng hình thành pha lạ Kết khẳng định hoạt tính sinh học nhƣ tính tƣơng thích sinh học vật liệu Kết nghiên cứu đề tài gửi đăng Tạp chí khoa học ĐH Huế (đang phản biện) Chúng tơi mong muốn nhận đƣợc quan tâm tổ chức ban ngành đầu tƣ tiếp cho thực nghiệm trƣớc vật liệu đƣợc ứng dụng cho ngƣời 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sergey V Dorozhikin (2010), Bioceramic of calcium phosphates, Biomaterials 31, p 1465-1485 [2] Malvin E Ring (1985), Dentistry : An illustrated history, Pulisher New York: Abrams; St Louis: C V Mosby [3] Larry L Hench, June Wilson (1993) , An introduction of Bioceramics, Advanced series in ceramics, Vol 1, University of Florida [4] Williams, D F., Ed (1987), Blood Compatibility; CRC Press: Boca Raton, Vol [5] Kay C Dee, David A, Puleo, Rena Bizios, An Introduction to Tissue – Biomaterial Interactions, Copyright 2000 John Wiley & Sons, Inc IsBNs: 0-471-25394-4(Hardback); 0-471-27059-8(Electronic) [6] http://www.uweb.engr.washington.edu/research/tutorials/introbiomat.html [7] R Rohanizadeh , M Padrines , J M Bouler , D Couchourel , Y Fortun and G Daculsi (1974), J Biomed Mater Res 42 530 [8] T Kokubo (1996), Thermochim, Acta 280 479 [9] Rr Z Legeros ( 1991), Calcium Phosphates in Oral Biology and Medicine, Monograph in Oral Science, Vol 15, Karger, Basel [10] R Z Legeros , I Orly, M Gregoire and G Daulsi (1991) , The Bone-Biomaterial Interface, edited by J E Davies p 76 [11] Le Huec JC, Schaeverbeke T, Clement D, Faber J, Le Rebeller (1995), Influence of porosity on the mechanical resistance of hydroxyapatite ceramics under compressive Stress, Biomaterials, 113–118 [12] Osborn JF (1980), Newesely H, The material science of calcium phosphate ceramicsBiomaterials, 108 –111 [13] http://chemistry.about.com/od/waterchemistry/f/How-Much-Of-Your-Body-IsWater.htm [14] Taco J Blokhuis, MD, Marco F Termaat, MD, Frank C den Boer, MD, Peter Patka, MD, PhD, Fred C Bakker, MD, PhD, and Henk J Th M Haarman, MD, PhD (2000), 40 Properties of Calcium Phosphate Ceramics in Relation to Their In Vivo Behavior, The Journal of Trauma: Injury, Infection, and Critical Care, Vol 48, No [15] Roy DM, Linnehan SK (1974) Hydroxyapatite formed from coral skeletal carbonate by hydrothermal exchange, Nature;247,220 –222 [16] Jarcho M (1981), Calcium phosphate ceramics as hard tissue prosthetics, Clin Orthop, 259 –278 [17] Niwa S, Sawai K, Takahashi S, Tagai H, Ono M, Fukuda Y (1980), Experimental studies of the implantation of hydroxyapatite in the medullary canal of rabbits, Paper presented at: First World Biomaterials Congress, Baden, Austria [18] Jarcho M, Kay JF, Gumaer KI, Doremus RH, Drobeck HP (1977), Tissue, cellular and subcellular events at a bone-ceramic hydroxylapatite interface , J Bioeng, 79 –92 [19] Williams DF, ed (1991), Concise Encyclopedia of Medical and Dental Materials Oxford, UK: Pergamon Press [20] Hench L, Ethridge E(1982) Biomaterials: An Interfacial Approach San Diego: Academic Press [21] Smith L Cerosium(1963), Arch Surg 653– 655 [22] Patka(1984), P Bone Replacement by Calcium Phosphate Ceramics An Experimental Study [thesis] Amsterdam: Free University Press [23] Patka(1984), P Bone Replacement by Calcium Phosphate Ceramics An Experimental Study [thesis] Amsterdam: Free University Press [24] Alberius-Henning, P.; Adolfsson, E.; Grins, J.; Fitch, A Triclinic oxy- rohxyapatite J Mater.Sci 2001, 36, 663-668 [25] Fernández, E.; Gil, F.J.; Ginebra, M.P.; Driessens, F.C.M.; Planell, J.A.; Best, S.M Calcium phosphate bone cements for clinical applications Part I: solution chemistry J Mater Sci Mater.Med 1999, 10, 169-176 [26] McDowell, H.; Gregory, T.M.; Brown, W.E Solubility of Ca 5(PO4)3OH in the system Ca(OH)2 -H3PO4 - H2O at 5, 15, 25, and 37 degree C J Res Natl Bur Stand Sect A Phys Chem 1977,81A, 273-281 41 [27] LeGeros, R.Z Calcium phosphates in oral biology and medicine; Karger: Basel, Switzerland, 1991; p 201 [28] Elliot, J.C Structure and chemistry of the apatites and other calcium orthophosphates Stud.Inorg Chem 1994, 18, 389 [29] Amjad, Z., Ed Calcium phosphates in biological and industrial systems; Kluwer Academic Publishers: Boston, MA, USA, 1997; p 529 [30] Dorozhkin SV Calcium orthophosphates J Mater Sci 2007;42:1061–95 [31] Dorozhkin SV Calcium orthophosphates in nature, biology and medicine Materials 2009;2:399–498 [32] Elliott, J.C.; Mackie, P.E.; Young, R.A Monoclinic hydroxyapatite Science 1973, 180, 1055-1057 [33] Elliot, J.C Structure and chemistry of the apatites and other calcium orthophosphates Stud Inorg Chem 1994, 18, 389 [34] Mathew, M.; Takagi, S Structures of biological minerals in dental research J Res Natl Inst Stand Technol 2001, 106, 1035-1044 [35] Rangavittal, N.; Landa-Cánovas, A.R.; González-Calbet, J.M.; Vallet-Regi, M Structural study and stability of hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate: two important bioceramics J Biomed Mater Res 2000, 51, 660-668 [36] White, T.J.; Dong, Z.L Structural derivation and crystal chemistry of apatites Acta Crystallogr.,Sect B: Struc Sci 2003, B59, 1-16 [37] Hughes, J.M.; Rakovan, J The crystal structure of apatite, Ca 5(PO4)3(F,OH,Cl) In Phosphates:geochemical, geobiological and materials importance,Series: Reviews in Mineralogy and Geochemistry Vol 48; Hughes; J.M., Kohn, M., Rakovan, J., Eds.; Mineralogical Society of America: Washington, D.C., USA, 2002; pp 1-12 [38] Yamaguchi I, Tokuchi K, Fukuzaki H, et al Preparation and mechanical properties of chitosan/hydroxyapatite nanocomposites Key Engineering Materials 2001; 192-195: 673-9 42 [39] Du C, Cui FZ, Feng QL, Zhu XD, de Groot K Tissue response to nanohydroxyapatite/collagen composite implants in marrow cavity J Biomed Mater Res 1998; 42: 540-8 [40] Cho C, Kobayashi A, Takei R, Ishihara T, Maruyama A, Akaike T Receptormediated cell modulator delivery to hepatocyte using nanoparticles coated withcarbohydrate-carrying polymers Biomaterials 2001; 22: 45-51 [41] Paul W, Sharma CP Porous hydroxyapatite nanoparticles for intestinal delivery of insulin Trends in Biomaterials and Artificial Organs 2001; 14: 37-8 [42] Kano S, Yamazaki A, R O, Ohgaki M, Akao M, Aoki H Application of hydroxyapatite-sol as drug carrier Biomed Mater Eng 1994; 4: 283-90 [43] Cameron, F.K.; Seidell, A The phosphates of calcium I J Am Chem Soc 1905, 27,1503-1512 [44] Berzelius, J Ueber basische phosphorsaure kalkerde Ann Chem Pharma 1845, 53, 286-288 [45] Cameron, F.K.; Bell, J.M The phosphates of calcium IV J Am Chem Soc 1910, 32, 869-873 [46] Bahman Mirhadi, Behzad Mehdikhani, Nayereh Askari1( 2011), Synthesis of nanosized β-tricalcium phosphate via wet precipitation, Processing and Application of Ceramics vol 193–198 [47] J Christofferssen and M R Christoferssen, Kinetics of Dissolutions of Calcium Hydroxyapatite V The Adcidity Constant for Hydrogen Phosphate Surface Completex, J Crysta Growth 57 (1982) 21-26 [48] Gautier O., Bowler J M., Aguado E (1999), Legeras R.Z, Pilet P., Daculsi G., Elaboration conditions influence physicochemical properties and in vivo bioactivity of macroporous biphasic calcium phosphate ceramics., J Mat Sci Mat Med 10 199-204 [49] Suchanek WL, Riman RE Hydrothermal synthesis of advanced ceramic powders Adv Sci Technol 2006; 45: 184-193 [50] Deptula A, Lada W, Olezak T, Borello A, Avani C, Dibartolomea A Preparation of spherical powders of hydroxyapatite by sol gel processing J Non-Cryst Solids 1992; 147: 537-541 43 [51] Kimura I Synthesis of hydroxyapatite by interfacial reaction in a multiple emulsion Res Lett Mater Sci 2007; Article ID 71284: 1-4 [52] Shikhanzadeh M Direct formation of nanophase hydroxyapatite on cathodically polarized electrodes J Mater Sci: Mater Med 1998; 9: 67- 72 [53] Thamaraiselvi TV, Prabakaran K, Rajeswari S Synthsis of hydroxyapatite that mimic bone mineralogy Trends Biomater Artif Org 2006; 19(2): 81-83 [54] Y.Pan, Jow-Lay huang, C.Y Shao, Preparation of β-TCP with high thermal stability by solid reaction route, Journal of Materials Science, 20030301, Volume 38, Issue 5, pp 1049-1056 [55]Mei Mei Zhang, Hong Shi Zhao, Hong Liu, Jian An Liu, Xiu Xiu Han, Wen He,A Novel Mixed Hydroxide Method for Hydroxyapatite Preparation, Advanced Material Research, New Materials and Advanced Materials, p1399-1403 [56] B Bureau, T Gloriant, S Jeanne, H Oudadesse, Synthèse et études physicochimiques de verres bioactifs denses et poreux Applications en tant que biomatériaux en sites osseux, N° d‟Ordre : 3767, Le grade de DOCTEUR de l‟UNIVERSITE DE RENNES Mention CHIMIE, 2008, p 67-68 [57]Đồn Mạnh Tuấn, Giáo trình Ceramic, Trƣờng Đại Học Cơng Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, [58] Nguyễn Ngọc Chiểu Các phƣơng pháp phân tích vật lý, ĐHQG TP HCM ,81-103 [59]http://www.daenotes.com/electronics/industrial-electronics/x-rays-machine-blockdiagram-working#axzz2CIze8aLl [60]Hồ Viết Quý, Các phƣơng pháp phân tích cơng cụ Hóa học đại, Nhà xuất đại học sƣ phạm, 229-263 [61] http://www.chemistry.ccsu.edu/glagovich/teaching/316/ir/instrumentation.html [62] Đỗ Quang Minh, Hóa lý Silicat, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.HCM [63] http://www.chm.bris.ac.uk/pt/diamond/stuthesis/chapter2.htm [64] Phạm Anh Sơn, Khảo sát trình tổng hợp vật liệu xúc tác sở MCM-41, Luận văn Thạc Sĩ Đại học khoa học Tự Nhiên, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2004 44 ... phƣơng pháp phổ biến dùng rộng rãi để nghiên cứu tổng hợp HA nhƣ nhóm calcium phosphate.Phƣơng pháp đƣợc dùng rộng rãi để tổng hợp HA so với phƣơng pháp khác tổng hợp lƣợng lớn HA phƣơng pháp kết tủa. .. phƣơng pháp tổng hợp Có nhiều phƣơng pháp khác để tổng hợp HA nhƣ dùng phƣơng pháp kết tủa, thủy nhịêt, sol gel, phản ứng pha rắn,…Sau khái quát chung số phƣơng pháp 1.4.3.1 Phƣơng pháp kết tủa. .. giai đoạn đầu tổng hợp vào khoảng dƣới 1000C kết thúc trình tổng hợp vào khoảng 9000C 1.4.3.4 Phƣơng pháp kết tủa dòng điện Lớp phủ HA dạng nano, siêu mịn đƣợc tổng hợp phƣơng pháp kết tủa dòng điện