تولید و مشخصه یابی فوم نانوکامپوزیت بتا تری کلسیم فسفات – فورستریت

بتا تری کلسیم فسفات متخلخل به دلیل خواص ویژه ای از جمله تخریب پذیری در محیط بدن،ترکیب شیمیایی مشابه با استخوان طبیعی و زیست سازگاری بالا ماده ای مناسب برای جایگزینی استخوان است. همچنین فورستریت به دلیل دارا بودن خواص خوبی از جمله چقرمگی شکست خوب، جایگزین مناسبی برای هیدروکسی آپاتیت است. نانوسرامیک فورستریت در مقایسه با فورستریت میکرونی به دلیل بهبود خواصی مانند اندازه دانه، خیس شوندگی، انرژی سطحی و در نتیجه زیست فعالی می تواندجذب سلولی را در تقابل باپروتئین ها وسلول های استخوان ساز افزایش دهدوطول عمر بیشتری را برای کاشتنی تضمین کند. در این پژوهش فوم بیوسرامیک کامپوزیتی نانوساختار بتا تری کلسیم فسفات- فورستریت برای کاربردهای مهندسی بافت تولید شد. در این راستا پودر بتا تری کلسیم فسفات به روش سل-ژل و پودر فورستریت به روش فعال سازی مکانیکی تولید شد. در ادامه فوم های کامپوزیتی بتا تری کلسیم فسفات– فورستریت با مقادیر صفر، 5، 15 و 25 درصد وزنی فورستریت و با استفاده از روش قالب ریزی ژل تولید شد. آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) برای بررسی فازی و ساختاری فوم ها استفاده شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) برای بررسی مورفولوژی و اندازه تخلخل فوم ها استفاده گردید. برای تعببن اندازه دانه پودرهای اولیه و فوم های تولید شده از میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem) استفاده شد. به منظور تعیین استحکام فوم ها از آزمون فشار استفاده گردید. برای بررسی زیست فعالی و زیست اضمحلالی فوم ها از غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن استفاده شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی تشکیل لایه آپاتیت در تخلخل ها استفاده گردید. آزمون طیف سنجی نشری نوری زوج پلاسمای القایی (icp-oes) برای بررسی مقدار آزاد شدن یون های کلسیم، فسفر و منیزیم و تعیین مقدار زیست اضمحلالی فوم ها در محلول شبیه سازی شده بدن مورد استفاده قرار گرفت. نتایج، تولید موفقیت آمیز فوم های نانوکامپوزیتی را تایید کرد. فوم های تولید شده دارای 70 تا 80 درصد تخلخل با اندازه متوسط 200 تا 600 میکرومتر و اندازه دانه حدود 60 نانومتر بودند. نتایج نشان داد با افزایش درصد فورستریت در فوم ها خواص مکانیکی فوم ها افزایش یافت و از 94/0 مگاپاسکال برای فوم خالص بتا تری کلسیم فسفات به حدود 77/1 مگاپاسکال برای فوم حاوی 25 درصد وزنی فورستریت رسید. نتایج آزمون زیست فعالی و زیست اضمحلالی نشان داد فوم های تولید شده زیست فعال هستند. در محلول شبیه سازی شده بدن روی سطح فوم ها آپاتیت شبه استخوان تشکیل شد. همچنین مشخص شد با تغییر نسبت بتاتری کلسیم فسفات به فورستریت در فوم ها می توان نرخ اضمحلال آن ها را در بدن کنترل نمود. با توجه به نتایج به دست آمده این فوم ها می توانندکاندید مناسبی برای کاربردهای مهندسی بافت استخوان و حمل دارو باشند.