سنتز و بررسی خواص سیمان های کلسیم فسفات آمورف دی کلسیم فسفات جهت کاربردهای مهندسی بافت سخت

سنتز تکرار پذیر کلسیم فسفات آمورف کربناتی (accps) با استفاده از محلول های حاوی کلسیم و فسفات با غلظت پایین، دمای پایین، میزان ph بالا و خشک کردن به شیوه انجمادی قابل انجام است. با افزودن مقادیر مختلف کربنات به محلول سنتز، امکان تهیه انواع کلسیم فسفات آمورف کربناتی با مقدار کربنات و نسبت ca/p متفاوت وجود خواهد داشت به طوری که با افزایش مقدار کربنات ورودی به محلول سنتز، نسبت ca/p رسوب افزایش می یابد. افزایش دمای سنتز باعث ازدیاد نسبت ca/p و میزان جذب کربتات توسط رسوب می شود. ماهیت آمورف نمونه های سنتز شده به سرعت کم جوانه زنی و رشد هیدروکسی آپاتیت در محلول نسبت داده می شود که این نیز خود به غلظت گونه های مقید کلسیم در محلول اشباع وابسته است. آب باقیمانده در رسوب آمورف خشک شده به روش انجمادی را می توان توسط عملیات حرارتی در دمای بالا خارج کرد بدون آن که رسوب، ویژگی آمورف بودن خود را از دست دهد. خروج کربنات در محدوده دمایی 500-1150 درجه سانتی گراد اتفاق می افتد. انحلال کلسیم فسفات آمورف کربناتی در محیط غیر سلولی شبیه سازی شده استیوکلاستی به میزان کربنات و آب باقیمانده بستگی دارد. در مقادیر بالای کربنات موجود در محصول، میزان انحلال توسط مقدار کربنات دیکته می شود در حالی که در مقادیر کم، حضور آب باقیمانده اثر بیشتری بر میزان انحلال خواهد داشت. امکان تهیه سیمان از accps به صورت منفرد وجود ندارد. با افزودن دی کلسیم فسفات دی هیدرات (dcpd) به سیستم ، امکان تشکیل سیمان های با زمان گیرش مناسب برای کاربردهای بالینی فراهم می گردد. واکنش سخت شدن سیمان به دلیل هیدرولیز بخش آمورف به آپاتیت با بلورینگی ضعیف می باشد. dcpd به عنوان بستر مناسبی برای تشکیل آپاتیت عمل می کند. بررسی خواص سیمان ها بر اساس ترکیب (نسبت ca/p سیمان) نشان داد در خصوص زمان گیرش و استحکام فشاری به ترتیب یک حداقل و یک حداکثر وجود دارد. افزودن هیدروکسی آپاتیت رسوبی به سیمان سیستم accp-dcpd با نسبت ca/p بهینه منجر به کاهش زمان گیرش و استحکام فشاری می گردد. حضور ژلاتنی در ترکیب سیمان تا 4 درصد وزنی بهبود خواص مکانیکی و زمان گیرش (نهایی) سیمان را به دنبال خواهد داشت. سیمان بهینه توسعه یافته در این رساله، دارای زمان گیرش اولیه و نهایی به ترتیب 13 و 32 دقیقه است و استحکام فشاری و کششی آن به ترتیب 8/17 و 6/5 مگاپاسکال می باشد. سینتیک انحلال سیمان های توسعه یافته و هم چنین کلسیم فسفات های آمورف در محیط اسیدی استیوکلاستی توسط تشکیل لایه محصول dcpd و یا یک نوع کلسیم فسفات آمورف مقاوم در برابر اسید کنترل می شود.