نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی پزشکی (بیومتریال)، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده مهندسی پزشکی،
2 استادیار، پژوهشگاه مواد و انرژی، گروه بیومواد
3 استاد، پژوهشگاه رویان، پژوهشکده زیست شناسی و فناوری سلولهای بنیادی جهاددانشگاهی، مرکز تحقیقات علوم سلولی، گروه سلولهای بنیادی و زیست شناسی تکوینی
4 دانشیار، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی
چکیده
کلاژن و ترکیبات کلسیم فسفاتی، بویژه نانوهیدروکسی آپاتیت ترکیبات اصلی استخوان طبیعی هستند. در سنتز همزمان هیدروکسی آپاتیت در حضور کلاژن، ذرات کلسیم فسفات در امتداد فیبریل کلاژن رشد کرده؛ میکروساختار متفاوتی را ایجاد میکنند. از این رو تأثیر کلاژن بر ویژگیهای میکروساختاری و فازی ذرات کلسیم فسفات، بررسی شد. با توجه به سنتز همزمان هیدروکسی آپاتیت در حضورکلاژن، کلرید کلسیم به عنوان منبع کلسیم به مخلوط کلاژن و اسید فسفریک به عنوان منبع فسفر اضافه شد. وغلظت کلاژن در مخلوط نهایی 1% وزنی/حجمی و نسبت وزنی کلسیم به فسفر 67/1 بود. فاز معدنی سنتز شده در حضور کلاژن و بدون کلاژن (نمونه کنترل) به مدت 1 ساعت در دمای 600 درجه سانتیگراد قرار داده شد و شکل، ساختار و تغییرات فازی آن با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، تحلیل تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) و پراش اشعه ایکس (XRD) بررسی شدند. نتایج SEMذرات کلسیم فسفات ریزتر و با ساختاری ورقهای را در نمونه هیدروکسی آپاتیت سنتز شده در حضور کلاژن در مقایسه با نمونه کنترل -که دارای ساختار درشتتر وشبهکروی است- نشان دادند. تحلیلهای FTIRو XRDحضور ترکیبات هیدروکسی آپاتیت و اکتاکلسیم فسفات را تأیید کردند. بررسی طیف FTIRنمونهها قبل از عملیات حرارتی، حضور باند هیدروکسیل و باند فسفاتی مشخصه ترکیبات کلسیم فسفاتی و باندهای آمیدی مشخصه کلاژن را نشان داد. بعد از عملیات حرارتی نیز وجود بلورینگی کمتر درطیفXRD مشاهده شد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
The Effect of Collagen on the Synthesis of Calcium Phosphate Nanoparticles
نویسندگان [English]
- Hoda Salemi 1
- Ali Asghar Behnamghader 2
- Mohammad Reza Baghaban Eslaminejad 3
- Mohammad Ataei 4
1 Ph.D student, Biomaterials Department, Faculty of Biomedical Engineering, Science & Research Branch, Islamic Azad University(IAU), Department of biomedical engineering
2 Assistant Professor, Biomaterials group, Materials and Energy Research Center
3 Professor , Department of Stem Cell and Developmental Biology , at Cell Science Research Center, Royan Institute for Stem Cell Biology and Technology, ACECR
4 Associate Professor, Polymer Petrochemical Institute
چکیده [English]
Collagen and Hydroxyapatite (HA) nanoparticles are significant constituent of the natural bone. In this study, the effect of collagen on the morphological and phase characteristics of calcium phosphate nanoparticles was investigated. The synthesis reaction was initiated by mixing H3PO4 as phosphorous source and CaCl2 as calcium source in presence of Collagen Type 1. Collagen concentration in suspension and Ca to P ratio was 1% and 1.67 respectively. The morphology and structure of samples (with collagen and without collagen), heat treated at 600 0C were characterized by X-Ray diffraction (XRD), Fourier transformation infrared (FTIR) and Scanning electron microscopy (SEM). More fine and flake-like shape particles were observed in the SEM images of sample synthesized in the presence of collagen compared to the control sample which was constituted of larger granular particles. The XRD results revealed the powders were composed of hydroxyapatite and octacalcium phosphate and the sample synthesized in the presence of collagen was less crystalline. The amide bands of collagen and P-O and OH characteristic peaks were identified in FT-IR spectra.
کلیدواژهها [English]
- collagen
- Calcium phosphate component
- Hydroxyapatite
- nanoparticles
- mineralization of collagen