دراسة تأثير Mg+2 وCu+2 على الفعالية الحيوية والمضاد للبكتريا على خواص الهايدروكسي ابتايت المسحوق والمشكل

الباحث

الاء سهيل نجم عبود

المشرف

اسراء قحطان صبري - فراس جبار حمود

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية هندسة المواد / هندسة السيراميك ومواد البناء

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Hydroxyapatite; Bioactivity; Antibacterial activity; Ion substitution

يعتبرالهيدروكسي اباتايت (HA) احد اهم المواد السيراميكية التي تكون العظام في الكائنات الفقرية و الذي يتم استخدامة على نطاق واسع في التطبيقات الطبيبة بسبب التوافق الحيوي العالي، كونه غير سام ولة القدرة العالية على خلق ترابطات في العظام و كذلك الانسجة الحيوية. تم تحضير هيدروكسيباتيت نقي ومشوب مع أيونات Mg * 7 Cut? باستخدام طريقة الترسيب الكيميائي الرطب في درجة حرارة الغرفة. في هذه الدراسة تم تحضير ثلاثة تراكيب متكافئة من HA المشوب عن طريق استبدال أيونات الكالسيوم بأيونات المعادن الثنائية التكافؤ aby للنسب (Mg* :Cu*?): (5,٠:هرء , VO VO 6 ,0,9"5:0,565) بعد ذلك تم كلسنة المساحيق المرسبة بدرجة حرارة Aes درجة مئوية لمدة ساعتين. تم اجراء aac من الفحوصات لغرض التاكد من الطور البنيوي الناتج بالاضافة الى تحديد شكل و حجم الجسيمات الجديدة. بينت النتائج ال 7521:5أن ال HA المُصنّع Gs pill مكون من طور coals ولم يُظهر أطوارًا ثانوية أخرى أو أكاسيد لمواد التشويب. وايضا من خلال نتيجة تحليل XRD يمكن الاستنتاج الى ان الاطوار الرئيسية لجميع HA المشوب تعرضت لازاحة . بينما أشارت صور TEM إلى حدوث استطالة بسيطة في جسيمات ال HA بعد التشويب. و كان حجم الحبيبات الناتجة اقل من١٠٠ نانومتر .كما أظهرت النتائج أن جميع النسب المتكافئة من Cu و“ SMe حسنت من النشاط المضاد للبكتيريا ل HA بالاخص [Cag(Cup75.Mgo2s) (POx)s (OH), [ لة نشاط تثبيط للبكتريا أعلى من المركبات الاخرى . من ناحية أخرى ٠. فإن تبديل النسبة المتكافئة للمغنيسيوم والنحاس ٠ أي Mgo75) (POs)s (OH)2] ,ووون0) eel [Cap دورًا متفوقًا في تحفيز الخلايا الحيوية 515 على النمو و التكاثر أكثر من الهيدروكسي ابتايت النقي . لاحقاء تم تلبيد عينات من ال 14]استخدام تقنية تلبيد حديثة و بسيطة تعرف باسم طريقة التلبيد على البارد Gus (CSM) لا تزيد درجة حرارة التلبيد عن 3٠١ درجة مئوية مع تسليط ضغط خارجي. اضهرت نتيجة XRD لعينات HA المصنعة باستخدام CSM عدم وجود اطوار ثانوية لل CaO أو TTC مع طور -Hydroxyapatite بلغت كثافة هيدروكسيابتايت النقي و المحضر باستخدام 1١,5475 CSM غرام/سم” مقارنة ب 75,3577 غرام/سم”' لل HA المحضر بواسطة التلبيد التقليدي. gal إدخال ألايونات المعدنية إلى تباين الكثافة hy لنسبها في بنية HA على سبيل المثال ، HA-4 el المصنع بواسطة CSM كثافة تبلغ Y,AVAY غرام/سم". في نفس السياق ، ان نتائج الصلادة تغيرت اعتمادا على طريقة التلبيد و التركيب الكيميائي من ناحية أخرى. حيث تم قياس صلادة ال HA النقي المحضر باستخدام التلبيد التقليدي لتكون7117 377,87" مقارنة ب HA UHV 7١5,85 الملبد بواسطة (CSM كما أظهرت نتائج التحلل الحيوي Biodegradability الى أن تحلل لل HA زاد مع زيادة عدد ايام الغمر. كما تشير النتائج المتحصل عليها إلى أن HAS النقي كان لديه il معدل تحللء و أن زيادة محتوى Mg في هيكل ال HA حسن من التحلل JSS; كبير.

Hydroxyapatite [Ca10(PO4)6(OH)2] is one of the most widely used bioceramic materials in medical applications as a result of its high biocompatibility, non-toxicity, high bone bonding ability and osteoconductivity. Pure and Co-doped hydroxyapatite with Cu+2, Mg+2 ions powders were prepared using the wet chemical Co-precipitation method at room temperature . Three stoichiometric compositions of the co-doped HA were prepared by substituting calcium ions with the doping metal ions according to the proportions (Mg+2 :Cu+2): (0.5:0.5, 0.75:0.25 and 0.25:0.75) The dried filtered powders were calcinated at 800°C for 2h. The structure was characterized and identified using XRD and TEM means. The biological features i.e. antibacterial activity and toxicity toward osteoblast cells have been also investigated. The XRD analysis reviled that the fabricated co-doped HA had one phase and did not show any other secondary phases. from the XRD analysis the main peaks of all doped HA show a slight shift. While the TEM images indicated that incorporation of Cu2+ and Mg2+ has altered the size and shape of the resulting HA crystals, which the nanoparticles appears to be longitudinal in shape with size less than 100nm. Moreover, all the stoichiometric ratio of Cu2+ and Mg2+ improved the antibacterial activity of HA specially of HA-4 [(Mg0.25, Cu0.75)Ca9(PO4)6(OH)2] has showed higher inhibition activity toward bacteria cells. On the other hand, switching the stoichiometric ratio of Mg and Cu i.e. HA-3 [(Mg0.75, Cu0.25)Ca9(PO4)6(OH)2] has appeared superior role to increase cell proliferation even more than the pure hydroxyapatite. In this study modern and simple sintering technique has been involved known as the cold sintering (CSM) method. In which the sintering temperature does not go more than 300 °C under external applied pressure. The result of XRD for bulk HA fabricated using CSM show that there is no phases of CaO or TTC are formed in addition to the hydroxyapatite structure. The density of pure Cold sintered hydroxyapatite were measured to be 2.6972 gcm3 in comparison to 2.9433 gcm3 for HA sintered by traditional sintering. Introducing of metal ions has changed the density according to their ratio in the structure of HA. For instance, Cold sintered HA-4 exhibits density of 2.8792 gcm3. In the same context, the result of microhardness has changed with the fabrication route, on one hand, and with the chemical composition on the other hand. The hardness of pure HA prepared using traditional sintering was measured to be 323.83HV in comparison to 224.86 HV for HA sintered by CSM .Bio-degradation results showed that HA biodegrades increased as the number of days increases, and the obtaining results indicate that pure HA had the lowest rate of degradation, also increasing the Mg content in the HA structure significantly enhanced the degradation.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب