تهیه و مشخصه یابی فیزیکی- شیمیایی نانو ذرات بیوگلاس و ذرات هیدروکسی آپاتیت طبیعی و مقایسه رفتار زیستی این مواد به روش نوین میکرو/ نانو گرماسنجی همدما

بیوسرامیک ها به دلیل زیست سازگاری و غالباً زیست فعالی مطلوب، مناسب ترین مواد برای جایگزینی یا ترمیم بافت سخت و حتی بافت نرم بدن انسان به شمار می روند. در سال های اخیر، شیش? زیست فعال (بیوگلاس) به دلیل خواص زیستی و زیست فعالی بالا و توانایی القای تولید و تشکیل استخوان و قابلیت فعال سازی ژن های محرک سلول های استخوانی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هیدروکسی آپاتیت نیز که فاز معدنی استخوان به شمار می رود، در انواع طبیعی و مصنوعی آن کاربردی رو به گسترش دارد. در این پژوهش به ساخت و مشخصه یابی فیزیکی- شیمیایی بیوگلاس 63s و هیدروکسی آپاتیت طبیعی (مشتق از استخوان گاو) و بررسی و مقایسه خواص و عملکرد زیستی این بیوسرامیک ها پرداخته شد. نانو ذرات بیوگلاس به روش سل- ژل تهیه شد و هیدروکسی آپاتیت از استخوان گاوی استحصال گردید. آنالیز فازی (xrd) و آنالیز عنصری (xrf و edxrf) هر دو بیوسرامیک انجام گرفت. سطح مخصوص و اندازه ذرات نیز محاسبه شد. پتانسیل زتای ذرات هر دو بیوسرامیک به کمک الکتروفورز دوپلر (lde) تعیین و مقایسه شد. میزان گرمای ناشی از هیدراسیون ذرات بیوسرامیک در رطوبت های نسبی مختلف اندازه گیری شد. توانایی تشکیل آپاتیت بر روی ترکیبات مختلفی از مخلوط بیوگلاس- هیدروکسی آپاتیت در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) بررسی شد و تأثیر عملیات حرارتی تف جوشی بر روی این توانایی ارزیابی گردید. طی پژوهش حاضر، روش میکرو/نانو گرماسنجی همدما به منظور ارزیابی سازگاری سلولی بیومواد معرفی شد و ارزیابی سازگاری زیستی و سمیت ذرات در تماس با سلول های غضروفی انسانی به کمک این روش انجام گرفت. این روش نسبت به روش های مرسوم انجام آزمون های برون تنی (in vitro) از سادگی و سهولت در انجام آزمون برخوردار است و نتایج آن به شرایط، شیو? اجرا و مهارت انسانی وابستگی ندارد. در نهایت، آزمون های درون تنی (in vivo) طراحی و انجام شد و تأثیر ذرات بیوگلاس، هیدروکسی آپاتیت و مخلوط هر دو بر روی رشد بافت سخت استخوان بررسی گردید. آزمون های مشخصه یابی، حصول ذرات بیوگلاس 63s و هیدروکسی آپاتیت طبیعی را تأیید کرد. پتانسیل زتای ذرات بیوگلاس مقادیر منفی تری نسبت به هیدروکسی آپاتیت داشت و گرمای ناشی از هیدراسیون بیوگلاس در رطوبت های نسبی مختلف تقریباً 10 برابر هیدروکسی آپاتیت بود. مخلوط تف جوشی نشده بیوگلاس و هیدروکسی آپاتیت زیست فعالی بیشتری در محلول شبیه سازی شده بدن نسبت به مخلوط تف جوشی شده از خود نشان داد. آزمون های میکرو گرما سنجی زیست سازگاری و عدم سمیت ذرات بیوگلاس و هیدروکسی آپاتیت را در تماس با سلول های غضروفی انسانی تأیید کرد و آزمون قارچ به عنوان یک آزمون مقدماتی و ارزان قیمت پیشنهاد شد. نتایج آزمون های درون تنی توانایی قابل ملاحظه نانو ذرات بیوگلاس و ذرات هیدروکسی آپاتیت را در ترمیم بافت سخت استخوان نشان داد. آزمون های درون تنی همچنین نشان داد که زیست فعالی مخلوط پودری بیوگلاس- هیدروکسی آپاتیت بیشتر از زیست فعالی هر دو بیوسرامیک به تنهایی است. این نتیجه جالب و بسیار مهم، در آزمون های سلولی برون تنی مشاهده نشد.