1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.3.1.1. Các thành tựu nghiên cứu tổng hợp hydroxyapatite nổi bật trong suốt 10 năm qua
Lần đầu tiên tổng hợp HA nano (~20nm), tiền chất calcium nitrat, amonium hydrophosphate, bằng phương pháp solution spray dry method.
Tổng hợp nano-HA (50nm) từ calcium nitrate tetrahydrate, diammonium hydrogen phosphate trong môi trường sinh lý nhân tạo bằng kỹ thuật kết tủa hóa học.
Tổng hợp HA-nano và nano composite Hap/chitosan.
Kết tủa trực tiếp từ dung dịch loãng, tiền chất calcium chloride, sodium phosphate.
Phương pháp sol-gel sử dụng dung dịch equimolar của Ca(NO3)2.4H2O, (NH4)2HPO4 hòa tan trong dung môi ethanol.
Kết tủa hóa học từ dung dịch nước của calcium chloride, ammonium hydrogen phosphate.
Tổng hợp hóa cơ bột nano-HAp và TCP, với tiền chất là calcium hydrogen phosphate (CaHPO4.2H2O) và calcium oxyt (CaO).
Tổng hợp bột HAp bằng phương pháp sol-gel sucrose-templated với tiền chất là calcium nitrat, ammonium hydrogen phosphate.
Thủy phân dicalcium phosphate dihydrate (CaHPO4.2H2O, DCPD) và CaCO3 với dung dịch NaOH 2.5M.
Phương pháp nung sol-gel citric acid, sử dụng calcium nitrate, diammonium hydrogen phosphate, và citric acid. [1]
1.3.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam, Viện Công nghệ Xạ hiếm (Bộ Khoa học và Công nghệ) , Khoa Hoá (Đại học Bách khoa Hà Nội) đã có những nghiên cứu và công bố kết quả sơ bộ về phương pháp tổng hợp HA bột. Năm 2005 lần đầu tiên Viện Công nghệ Xạ hiếm đã triển khai đề tài chế thử gốm xốp HA theo công nghệ của Italia và đã thử nghiệm thành công trên động vật. Công nghệ này dựa trên phương pháp nhúng tẩm khung xốp hữu cơ xenlulô vào dung dịch huyền phù HA, sau đó thiêu kết ở nhiệt độ cao. Từ năm 2005 đến nay, Viện Hoá học (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã công bố một số kết quả nghiên cứu chế tạo HA bột và HA xốp [6]. Trong đó HA xốp được chế tạo bằng phương pháp nén ép thiêu kết với các chất tạo xốp chitosan, xenlulo, và phương pháp phản ứng pha rắn giữa Ca(OH)2 và Ca3(PO4)2. Việc chế tạo gốm HA từ khung xốp tự nhiên của san hô, mai mực, vỏ trứng, vỏ sò…bằng phản ứng thuỷ nhiệt cũng đang được tiến hành.
HA cũng được tổng hợp theo các cách sau:
Tổng hợp từ nguyên liệu đầu Ca(NO3)2, (NH4)2HPO4 và NH4OH là các hoá chất tinh khiết P hoặc PA của Trung Quốc với hàm lượng không dưới 98,5%. Dung dịch Ca(NO3)2 và (NH4)2HPO4 được chuẩn bị theo tỉ lệ Ca/P= 1,70. Ca(NO3)2 và (NH4)2HPO4. Tinh thể HA đơn pha, dạng hình kim, kích thước nano và bền đến 1000oC. Chất lượng, hình dạng và kích thước hạt phụ thuộc vào nguyên liệu ban đầu, pH và nhiệt độ trong quá trình tổng hợp. Nhiệt độ tuy không làm thay đổi hình dạng, nhưng có ảnh hưởng lớn đến kích thước hạt. Khi tăng nhiệt độ kích thước hạt tăng lên rõ rệt. Các đặc trưng cơ bản của mẫu HA tổng hợp được phù hợp với mẫu chuẩn của NIST. Sản phẩm HA bột nhận được có các thông số thích hợp cho việc chế tạo HA dạng gốm xốp hướng đến ứng dụng trong y sinh học.
Tổng hợp được gốm HA từ khung xốp tự nhiên của san hô bằng phản ứng thuỷ nhiệt giữa CaO và (NH4)2HPO4. Điều kiện thích hợp để phản ứng thuỷ nhiệt tạo HA xốp là: nhiệt độ T = 180oC, áp xuất P = 14 at, thời gian t = 36 giờ. Nhiệt độ
nung kết khối là 1000oC trong thời gian 1 giờ. Gốm xốp HA tổng hợp được vẫn giữ nguyên được hình dạng và kích thước ban đầu của khung xương tự nhiên của san hô. Các lỗ xốp liên thông ba chiều với nhau và có kích thước trong khoảng 0,2 đến 0,5 μm. Các đặc trưng XRD và FTIR của mẫu HA tổng hợp được phù hợp với mẫu chuẩn của NIST.
Bột HA được sử dụng để chế tạo gốm xốp được tổng hợp bằng phương pháp kết tủa hoá học giữa Ca(NO3)2và (NH4)2HPO4 ở các nhiệt độ 10oC, 30oC, 60oC và 90oC. Nghiền trộn bột HA đều với đường sacaro (loại thương phẩm) theo tỷ lệ khối lượng đã định. Đã chế tạo được gốm xốp HA từ bột có kích thước khác nhau với chất tạo xốp là đường sacaro bằng phương pháp nén ép - thiêu kết. Gốm xốp có các đặc trưng XRD và IR tương tự như của mẫu chuẩn NIST. Độ xốp và độ bền nén của gốm HA phụ thuộc nhiều vào áp suất nén ép, hàm lượng chất tạo xốp và kích thước hạt của nguyên liệu HA bột ban đầu. Các thông số này về cơ bản cũng phù hợp với tiêu chuẩn của gốm ứng dụng cho mục đích y sinh học.
Và một số đề tài nghiên cứu khác đã và đang được thực hiện ở cấp trường cũng như cấp quốc gia.