مقایسه مورفولوژی نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت تولید شده با روش سل-ژل و رسوبی

هیدروکسی آپاتیت یک ماده معدنی طبیعی است، که در اجزای غیر آلی استخوان و مینای دندان یافت می شود و فرمول شیمیایی آن به صورت ca10(po4)6(oh)2 (ha) نمایش داده می شود. اجزای تشکیل دهنده آن کلسیم و فسفات با نسبت استوکیومتری کلسیم به فسفات 1.67 است. مهم ترین خصوصیت هیدروکسی آپاتیت زیست فعالی آن است، زیست فعال بودن هیدروکسی آپاتیت این توانایی را به آن می دهد تا بتواتد با سلول های بدن به طور مستقیم پیوند شیمیایی برقرار کند. عملکرد، طول عمر و کیفیت پوشش ها و ایمپلنت های ساخته شده با هیدروکسی آپاتیت در محیط های بیولوژیکی به مورفولوژی، ترکیب فازها، اندازه ذرات و بلورینگی پودر ha بستگی دارد، روش های تولید ha بر این ویژگی های آن تاثیر می گذارد. بنابراین در این پژوهش نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت با دو روش سل- ژل و رسوبی تولید شد، و خلوص و مورفولوژی پودرهای به دست آمده با یکدیگر مقایسه شد و تاثیر پلی اتیلن گلیکول بر خلوص و مورفولوژی بررسی شد. برای سنتز نانو ذرات، اسید فسفریک به عنوان پیش ماده فسفری (h3po4) در روش رسوبی، تری اتیل فسفات (po(oc2h5)3) و پنتا اکسید فسفر (p2o5) به عنوان پیش ماده فسفری در روش سل-ژل، کلسیم نیترات چهارآبه ((ca(no3)24h2o) به عنوان پیش ماده کلسیم در هر دو روش و همچنین پلی اتیلن گلیکول به عنوان اصلاح کننده استفاده شد. نتایج نشان می دهد که خلوص پودر های به دست آمده با روش رسوبی بیشتر از روش سل–ژل است. همچنین در روش سل – ژل که از دو پیش ماده مختلف فسفری کلوئیدی و آلکواکسیدی استفاده شده خلوص به دست آمده با استفاده از پیش ماده کلوئیدی (پنتا اکسید فسفر) بیشتر از پیش ماده آلکواکسیدی ( تری اتیل فسفات) است. نتایج ارزیابی میکروسکوپی نشان می دهد که مورفولوژی ذرات در روش رسوبی بدون اصلاح کننده کروی شکل با اندازه متوسط 18 نانومتر است و حضور پلی اتیلن گلیکول باعث افزایش توده ای و بی شکل شدن ذرات می شود، در حالیکه در روش سل- ژل پلی اتیلن گلیگول باعث رشد ترجیحی ذرات و درنتیجه میله ای شدن ذرات می شود. ذرات در روش سل-ژل بدون اصلاح کننده دارای اندازه تقریبا 72 نانومتر هستند و در حضور اصلاح کننده میله هایی با نسبت هندسی 7 تولید شدند. همچنین شرایط آزمایش برای به دست آوردن هیدروکسی آپاتیت با بیشترین خلوص در روش سل-ژل با استفاده از پیش ماده فسفری تری اتیل فسفات بهینه شد که نتایج بهینه سازی تاگوچی نشان می دهد که دمای کلسینه موثرترین فاکتور با54 درصد تاثیر گذاری بر خلوص است.