hrvatski

BIOMIMETIČKI PRISTUP SINTEZI VISOKOPOROZNE HIDROKSIAPATITNE BIOKERAMIKE

Visokoporozna hidroksiapatitna struktura (Ca10(PO4)6(OH)2, HA) je pripravljena hidrotermalnom transformacijom aragonita iz sipine kosti (Seppia Officinalis L. iz Jadranskog mora) u temperaturnom rasponu od 140 do 220°C i trajanju reakcija od 20 minuta do 48 sati. Fazni sastav sintetiziranog hidroksiapatita je praćen metodom kvantitativne rendgenske difrakcije (XRD) koristeći Rietveldovu metodu strukturnog utočnjavanja i metodom infracrvene spektroskopije s Fourierovom transformacijom (FT-IR). Johnson-Mehl-Avramijev izotermni kinetički model je upotrijebljen za određivanje mehanizma nukleacije i rasta HA kristala te se mehanizam rasta kristala može opisati kao jednodimenzionalni rast HA kontroliran procesom difuzije u cjelokupnom temperaturnom intervalu istraživanja. FT-IR spektroskopija je pokazala kako se ugradnja CO32- skupina odvija pretežno na mjestima PO43- skupina, tkz. B-tip supstitucije. Morfologija i mikrostruktura prevedenih uzoraka HA je proučavana elektronskom mikroskopijom. Originalna arhitektura sipine kosti je u potpunosti sačuvana i nakon HT obrade, što potvrđuju gotovo iste dimenzije pora (kanala) od ~80 x 300 µm. Na površini lamela je primijećeno nastajanje ujednačene mikrostrukture u formi „glavica maslačka“ čiji se promjer kreće od 3-8 µm koje ravnomjerno prekrivaju površinu lamela i stupova. S produljenjem vremena HT obrade „glavice maslačka“ od hidroksiapatita se transformiraju u razgranatu nanostrukturu koja kasnije prelazi u radijalno posloženu pločastu ili igličastu formu s promjerom od oko 200-300 nm i prosječnom duljinom od 8-10 µm. Uspješna ugradnja silicija u strukturu sintetiziranog hidroksiapatita u cilju poboljšanja biokompatibilnih svojstava potvrđena je metodama rentgenske difrakcijske analize (XRD), infracrvene spektroskopije sa Fourierovom transformacijom (FT-IR) te nuklearne magnetske rezonancije u čvrstom stanju (29Si-NMR).

biokeramički skeleti; hidroksiapatit; inženjerstvo tkiva; izotermna kinetika; sipina kost

nije evidentirano