سنتز باکتریایی هیدروکسی آپاتیت نانومتری

هیدروکسی¬آپاتیت کاربرد¬های فراوانی در پزشکی و دندانپزشکی از جمله جایگزین¬سازی بافت استخوانی و پوشش¬دهی کاشتنی های بدن دارد. پژوهش¬ها نشان داده¬اند که هیدروکسی¬آپاتیت نانوساختار خواص مکانیکی بالاتر و زیست سازگاری مطلوب-تری نسبت به نمونه¬های میکرومتری در محیط بدن از خود نشان می¬دهد. این خواص هنگامی در حالت بهینه قرار می¬گیرند که ذرات نانومتری هیدروکسی¬آپاتیت از اندازه و شکل یکنواخت و کمترین میزان آگلومره شدن برخوردار باشند. رسوب¬دهی زیستی از جمله روش های تولید هیدروکسی¬آپاتیت نانوساختار است. هدف از انجام این پژوهش استفاده از یک سویه بومی باکتری سراشیا جهت تولید هیدروکسی آپاتیت نانومتری بود. بدین منظور سویه¬های بومی باکتری سراشیا از مرکز کلکسیون قارچ¬ها و باکتری¬های ایران تهیه شد. با انجام آزمون اندازه¬گیری میزان فعالیت آنزیم فسفاتاز سویه بهینه از نظر میزان فعالیت آنزیم فسفاتاز متصل به دیواره سلولی (باکتری سراشیا مارسسنس سویه ptcc 1187) انتخاب شد. پس از رشد دادن سویه انتخاب شده در شرایط مناسب توده زیستی این باکتری جمع¬آوری شده و با محلول حاوی گلیسرول 2- فسفات و کلرید¬کلسیم به عنوان منابع کلسیم و فسفات مخلوط شد. این مخلوط در ph های 7، 5/7، 8، 5/8، 9 و 5/9 و دماهای 30 و 37 درجه سانتی گراد و برای مدت زمان 14 روز گرمخانه¬گذاری شد. سپس رسوب حاصل جمع¬آوری شده و در دماهای گوناگون تف¬جوشی شد. پودر تف¬جوشی شده و تف¬جوشی نشده با تکنیک¬های میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش پرتو ایکس، طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه و ترموگراویمتری مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفتند. الگوهای پراش پرتو ایکس نمونه¬های تف¬جوشی نشده نشانگر تولید مخلوطی از ماده آمورف و هیدروکسی¬آپاتیت بلوری بود. از طرف دیگر الگوی پراش پرتو ایکس نمونه تف¬جوشی شده در دمای 600 درجه سانتی¬گراد نشان داد که تمامی پیک¬های شاخص هیدروکسی¬آپاتیت در الگوی پراش ظاهر شده و هیدروکسی¬آپاتیت تولیدی از بلورینگی مطلوب برخوردار است. محاسبات با استفاده از تخمین ویلیامسون- هال اندازه دانه هیدروکسی¬آپاتیت تف¬جوشی شده را برابر 25- 29 نانومتر مشخص کرد. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نشانگر تولید هیدروکسی¬آپاتیت با اندازه ذرات 25-30¬ نانومتر بود. طیف¬های مادون¬قرمز با تبدیل فوریه نشان داد که تمامی پیک¬های مربوط به هیدروکسی¬آپاتیت استاندارد در طیف مربوط به ماده تولیدی وجود دارد. ضمن این¬که حضور طیف¬های مربوط به بنیان¬های آلی co32- (به صورت کربنات هیدروکسی آپاتیت) و hpo42- ماده تولیدی را هرچه بیشتر به هیدروکسی آپاتیت زیستی شبیه کرده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی حاکی از اندازه کوچک خوشه¬های آگلومره هیدروکسی¬آپاتیت بود. همچنین با توجه به تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری مشخص شد که در هیدروکسی¬آپاتیت به دست آمده از روش زیستی، میزان آگلومره بودن ذرات نسبت به هیدروکسی¬آپاتیت تولید شده با سایر روش¬ها کمتر بوده و اندازه و شکل ذرات نسبتاً یکنواخت است. نتایج حاصل نشانگر آن است که نانو¬پودر هیدروکسی-آپاتیت با بلورینگی مطلوب و میزان کم آگلومره بودن ذرات تولید شده است. این پودر می¬تواند در ساخت کاشتنی¬های پزشکی و دندان¬پزشکی و به عنوان حامل در رهایش دارو و یا حمل مواد زیستی به طور مطلوب استفاده شود.