Hydroxyapatite (HAP) has received i

Hydroxyapatite (HAP) has received increasing attention as a bone implant material promoting the ability of bonding chemically with living bone tissues owing to its similar chemical composition and crystal structure to apatite in the human skeletal system [1] and [2]. However, the intrinsic brittleness and poor strength of the synthetized HAP restricts its clinical applications under load-bearing conditions [3]. HAP is a multisubstituted calcium-phosphate apatite and is able to replace the Ca2+ and the PO43- ions with different types and amounts of ions. he bioactivity of the material can be by SiO2 substitution enhanced [4], [5] and [6]. Unfortunately neither the substituted HAPSi, nor HAP has good mechanical properties but this deficiency can be improved by adding carbon nanotubes (CNT). Carbon nanotubes have aroused increasing interest due to their remarkable tensile strength, high mechanical strength, flexibility brilliant electrical and physicochemical properties and other unique structural, mechanical characteristics [7], [8], [9] and [10]. Attempts have been made to create advanced engineering materials with new or better properties through the incorporation of CNT in the selected matrices such as polymers, metals and ceramics [11]. It is expected that by including CNT in a ceramic matrix will be produced composites with high stiffness and better mechanical properties compared to the single phase ceramic material [7].

On the other hand, CNTs have also been supposed to be toxic [12], [13] and [14] to human health [15], [16] and [17]. It has been proved that the toxicity of CNTs can be reduced through chemical functionalization or by coating them with substances like polymers, hydroxyapatite or collagen [1] and [2]. In this way functionalized CNTs are soluble in many organic solvents because the hydrophobic nature of CNTs is turned into hydrophilic nature due to the attachment of polar groups [18]. The dispersion capacity of CNT is poor [19], but functionalization with oxidation promotes dispersion and at the same time surface activation is also achieved [20]. During the oxidation process, the defects on the CNTs, whether original or newly created, play an important role in the „decoration” of the functional groups (OH and COOH) on the CNT walls [21]. CNTs functionalized with groups such as carboxylates have negative charges, which make the CNTs repel each other and keep the solution dispersed [22]. These functional groups not only promote chemical reactivity of the CNTs but they also serve as the first step for subsequent surface treatment to make the CNTs easier to manipulate. Functionalization of the CNTs with organic chains or functional groups will not only advance their dispersion but will also reinforce the interactions between the CNTs and the hydroxyapatite [23].

Several methods are described in the literature for the preparation of hydroxyapatite and multiwall carbon nanotube composites (fMWCNT-HAP), e.g. mechanical -, chemical - and other mixing methods [23].

The aim of this work was to prepare fMWCNT–HAP and fMWCNT-HAPSi composites with different methods and different fMWCNT content and to characterize the materials by several methods (XRD, BET, TEM, SEM, in vitro bioactivity, etc.). Thermal stability measurements and in vitro testing in form of pellets are important for the future application of the composites.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Hydroxyapatite (หาบ) ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นเป็นการส่งเสริมความสามารถของสารเคมีกับชีวิตการติดยึดวัสดุเทียมกระดูกกระดูกเนื้อเยื่อเนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีที่คล้ายกันและโครงสร้างผลึกอะพาไทต์เป็นระบบมนุษย์ [1] และ [2] อย่างไรก็ตาม intrinsic เปราะและแข็งแรงดีของ synthetized หาบจำกัดโปรแกรมประยุกต์ของทางคลินิกภายใต้เงื่อนไขการโหลดเรือง [3] หาบเป็นอะพาไทต์แคลเซียมฟอสเฟต multisubstituted และสามารถแทน Ca2 + และ PO43-ประจุชนิดต่าง ๆ และจำนวนประจุ เขาทางชีวภาพของวัสดุได้ โดย SiO2 ทดแทนเพิ่มขึ้น [4], [5] และ [6] แต่ไม่มีการเทียบเท่า HAPSi หรือหาบมีคุณสมบัติทางกลที่ดี แต่ขาดนี้สามารถปรับปรุงได้ โดยการเพิ่มคาร์บอน nanotubes (CNT) คาร์บอน nanotubes ได้ aroused สนใจเพิ่มความแรงโดดเด่น ความแข็งแรงทางกลสูง ความยืดหยุ่นสดใสไฟฟ้า และ physicochemical คุณสมบัติ และอื่น ๆ เครื่องจักรกล โครงสร้างลักษณะเฉพาะ [7], [8], [9] [10] และ ได้ทำความพยายามในการสร้างวัสดุวิศวกรรมขั้นสูง ด้วยคุณสมบัติใหม่ หรือดีกว่าผ่านการจดทะเบียนของบริษัทในเมทริกซ์ที่เลือกเช่นโพลิเมอร์ โลหะ และเซรามิกส์ [11] ที่คาดไว้ว่า โดยรวมบริษัทในเมทริกซ์เซรามิกจะคอมโพสิตที่ผลิต มีความฝืดสูงและคุณสมบัติทางกลดีกว่าเมื่อเทียบกับระยะเดียววัสดุเซรามิก [7]บนมืออื่น ๆ CNTs ได้นอกจากนี้แล้วควรจะเป็นพิษ [12], [13] [14] มนุษย์เพื่อสุขภาพ [15], [16] [17] และ มันได้รับการพิสูจน์ว่า สามารถลดความเป็นพิษของ CNTs functionalization เคมี หรือ โดยการเคลือบด้วยสารโพลิเมอร์ hydroxyapatite หรือคอลลาเจน [1] และ [2] วิธีนี้ functionalized CNTs จะละลายในหรือสารทำละลายอินทรีย์มากเนื่องจากเปิดลักษณะ hydrophobic ของ CNTs เป็น hydrophilic ธรรมชาติเนื่องจากสิ่งที่แนบของกลุ่มขั้วโลก [18] การกระจายตัวของบริษัทกำลังคนจน [19], แต่ functionalization กับออกซิเดชันส่งเสริมกระจายตัว และขณะเดียวกัน เปิดผิวก็ทำได้ [20] ในระหว่างการเกิดออกซิเดชันกระบวน การ ข้อบกพร่องบน CNTs ว่าเดิม หรือสร้างใหม่ มีบทบาทสำคัญในการ "ตกแต่ง" ของกลุ่ม functional (OH และ COOH) บนผนังบริษัท [21] CNTs functionalized กับกลุ่มเช่น carboxylates มีค่าลบ ทำให้ CNTs ขับไล่กัน และเก็บโซลูชันกระจาย [22] กลุ่ม functional เหล่านี้ไม่เพียงแต่ส่งเสริมการเกิดปฏิกิริยาเคมีของ CNTs แต่พวกเขายังทำหน้าที่เป็นขั้นตอนแรกสำหรับผิวตามมาจะทำให้ CNTs ง่ายต่อการจัดการ Functionalization ของ CNTs ด้วยโซ่อินทรีย์หรือ functional กลุ่มจะไม่เท่าล่วงหน้าของพวกเขากระจายตัว แต่ยังจะเสริมสร้างการโต้ตอบระหว่าง CNTs hydroxyapatite [23]วิธีการต่าง ๆ ไว้ในเอกสารประกอบการเตรียมสอบของ hydroxyapatite และคาร์บอน multiwall ท่อนาโนคอมโพสิต (fMWCNT-หาบ), เช่นเครื่องจักร กล- เคมี - และวิธีการผสมอื่น ๆ [23]จุดมุ่งหมายของงานนี้คือ การเตรียมคอมโพสิต fMWCNT – หาบและ fMWCNT-HAPSi มีวิธีที่แตกต่างกันและเนื้อหาแตกต่างกัน fMWCNT และลักษณะของวัสดุ โดยวิธีการต่าง ๆ (XRD เดิมพัน ยการ SEM ทางชีวภาพการเพาะเลี้ยง ฯลฯ) วัดความมั่นคงความร้อนและเครื่องมือทดสอบในรูปแบบของขี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับคอมโพสิตใช้ในอนาคต

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ไฮดรอกซี (HAP) ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นเป็นวัสดุเทียมกระดูกส่งเสริมความสามารถของพันธะเคมีกับที่อยู่อาศัยเนื้อเยื่อกระดูกเนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีที่คล้ายกันและโครงสร้างผลึกจะอะพาไทต์ในระบบโครงกระดูกของมนุษย์ [1] และ [2] อย่างไรก็ตามความเปราะที่แท้จริงและความแข็งแรงที่น่าสงสารของ HAP synthetized จำกัด การประยุกต์ใช้ทางคลินิกของตนภายใต้เงื่อนไขน้ำหนัก [3] HAP เป็นอะพาไทต์แคลเซียมฟอสเฟต multisubstituted และสามารถที่จะแทนที่ Ca2 + และไอออน PO43- กับชนิดและปริมาณของไอออน เขาทางชีวภาพของวัสดุที่สามารถทดแทนโดย SiO2 ที่เพิ่มขึ้น [4] [5] และ [6] แต่น่าเสียดายที่ไม่ HAPSi แทนหรือ HAP มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี แต่ขาดนี้ได้ดีขึ้นโดยการเพิ่มท่อนาโนคาร์บอน (CNT) ท่อนาโนคาร์บอนได้กระตุ้นความสนใจที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากความต้านทานแรงดึงที่โดดเด่นของพวกเขา, ความแข็งแรงเชิงกลสูง, มีความยืดหยุ่นและคุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมีกายภาพที่ยอดเยี่ยมและอื่น ๆ ที่ไม่ซ้ำกันโครงสร้างลักษณะกล [7] [8] [9] และ [10] พยายามที่จะทำให้การสร้างวัสดุวิศวกรรมขั้นสูงที่มีคุณสมบัติใหม่หรือที่ดีขึ้นผ่านการรวมตัวกันของ CNT ในการฝึกอบรมที่เลือกเช่นโพลิเมอร์โลหะและเซรามิก [11] เป็นที่คาดว่าโดยรวมทั้งซีเอ็นในเมทริกซ์เซรามิกจะมีการผลิตคอมโพสิตที่มีความมั่นคงสูงและคุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับเฟสเดียววัสดุเซรามิก [7]. ในทางตรงกันข้าม, CNTs ยังได้รับควรจะเป็นพิษ [12] [13] และ [14] ต่อสุขภาพของมนุษย์ [15] [16] และ [17] มันได้รับการพิสูจน์ว่าเป็นพิษของ CNTs สามารถลดสารเคมีที่ผ่าน functionalization หรือโดยการเคลือบพวกเขาด้วยเช่นสารโพลีเมอไฮดรอกซีหรือคอลลาเจน [1] และ [2] ด้วยวิธีนี้ CNTs ฟังก์ชันจะละลายในตัวทำละลายอินทรีย์จำนวนมากเพราะไม่ชอบน้ำธรรมชาติของ CNTs จะกลายเป็นธรรมชาติน้ำเนื่องจากสิ่งที่แนบมาในกลุ่มขั้ว [18] ความสามารถในการกระจายตัวของ CNT เป็นที่น่าสงสาร [19] แต่ functionalization กับการเกิดออกซิเดชันส่งเสริมการกระจายตัวและในเวลาเดียวกันยืนยันการใช้งานพื้นผิวจะประสบความสำเร็จยัง [20] ในระหว่างกระบวนการออกซิเดชั่ข้อบกพร่องใน CNTs ไม่ว่าเดิมหรือสร้างขึ้นใหม่มีบทบาทสำคัญในการ "ตกแต่ง" ของการทำงานเป็นกลุ่ม (OH และ COOH) บนผนัง CNT [21] CNTs ฟังก์ชันกับกลุ่มเช่น carboxylates มีประจุลบที่ทำให้ CNTs ผลักกันและให้การแก้ปัญหาก็แยกย้ายกันไป [22] การทำงานเป็นกลุ่มเหล่านี้ไม่เพียง แต่ส่งเสริมการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีของ CNTs แต่พวกเขายังทำหน้าที่เป็นขั้นตอนแรกในการรักษาผิวที่ตามมาจะทำให้ CNTs ง่ายต่อการจัดการ Functionalization ของ CNTs ด้วยโซ่อินทรีย์หรือกลุ่มทำงานจะไม่เพียง แต่ความก้าวหน้าของการกระจายตัวของพวกเขา แต่ยังจะเสริมสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่าง CNTs และไฮดรอกซี [23]. หลายวิธีที่อธิบายไว้ในวรรณกรรมสำหรับการเตรียมการและไฮดรอกซี multiwall คอมโพสิตท่อนาโนคาร์บอน ( fMWCNT-HAP) เช่นเครื่องจักรกล - สารเคมี - และวิธีการผสมอื่น ๆ [23]. จุดมุ่งหมายของงานนี้คือการเตรียมความพร้อม fMWCNT-HAP และคอมโพสิต fMWCNT-HAPSi ด้วยวิธีการที่แตกต่างกันและเนื้อหา fMWCNT แตกต่างกันและวัสดุที่จะอธิบายลักษณะโดยวิธีการต่างๆ (XRD พนัน TEM, SEM ในหลอดทดลองทางชีวภาพอื่น ๆ ) การตรวจวัดความร้อนและในการทดสอบในหลอดทดลองในรูปแบบของเม็ดที่มีความสำคัญสำหรับการประยุกต์ใช้ในอนาคตของคอมโพสิต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ไฮดรอกซีอะพาไทต์ที่ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นเป็นกระดูกวัสดุส่งเสริมความสามารถของพันธะทางเคมีกับชีวิต เพราะกระดูกเนื้อเยื่อขององค์ประกอบทางเคมีที่คล้ายกันและโครงสร้างผลึกในสมการเคมีในระบบโครงร่างของมนุษย์ [ 1 ] และ [ 2 ] อย่างไรก็ตามที่เปราะบางในความแข็งแรงและยากจนของทั่งแฮปจำกัดการใช้งาน ภายใต้เงื่อนไขของทางคลินิกรับ [ 3 ] แฮปเป็น multisubstituted แคลเซียมฟอสเฟตอะพาไทต์และสามารถแทนที่แคลเซียมและ po43 - ไอออนกับชนิดและปริมาณของไอออน ทรงฤทธิ์ของวัสดุที่สามารถทดแทนโดย SiO2 เพิ่ม [ 4 ] , [ 5 ] [ 6 ]แต่น่าเสียดายที่ไม่ใช้ hapsi หรือแฮปดี คุณสมบัติทางกล แต่ขาดนี้สามารถปรับปรุงโดยการเพิ่มคาร์บอน ( CNT ) ท่อนาโนคาร์บอนมีดอกเบี้ยที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการกระตุ้นความแข็งแรงของพวกเขาที่โดดเด่น , ความแข็งแรงเชิงกลสูง , มีความยืดหยุ่นที่ยอดเยี่ยมไฟฟ้าและสมบัติทางเคมีและกายภาพและโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์อื่น ๆเครื่องจักรกล ลักษณะ [ 7 ][ 8 ] , [ 9 ] และ [ 10 ] ความพยายามได้รับการทำในการสร้างวัสดุวิศวกรรมขั้นสูงด้วยคุณสมบัติใหม่หรือดีกว่าด้วยการเลือกของเราในการฝึกอบรม เช่น โพลิเมอร์ โลหะและเซรามิก [ 11 ]คาดว่าโดยรวมของเราในเมทริกซ์จะผลิตเซรามิกคอมโพสิตที่มีความแข็งสูงและคุณสมบัติเชิงกลที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับระยะเดียว วัสดุเซรามิก [ 7 ] .

บนมืออื่น ๆ , cnts ก็ควรจะเป็นพิษ [ 12 ] , [ 13 ] และ [ 14 ] [ สุขภาพ 15 ] [ 16 ] และ [ 17 ]มันได้ถูกพิสูจน์แล้วว่าสามารถลดความเป็นพิษของ cnts ผ่าน functionalization โดยการเคลือบด้วยสารเคมีหรือสาร เช่น โพลิเมอร์ หรือไฮดรอกซีคอลลาเจน [ 1 ] และ [ 2 ] ในวิธีที่มี cnts จะละลายในตัวทำละลายอินทรีย์มาก เพราะธรรมชาติของ cnts ) กลายเป็นธรรมชาติน้ำเนื่องจากความผูกพันของกลุ่ม [ 18 ] ที่ขั้วโลกการกระจายความจุของ CNT เป็นคนยากจน [ 19 ] แต่ functionalization กับการส่งเสริมการกระจายและในเวลาเดียวกันกระตุ้นผิวยังได้ [ 20 ] ในระหว่างกระบวนการออกซิเดชัน , ข้อบกพร่องใน cnts ไม่ว่าจะต้นฉบับหรือสร้างขึ้นใหม่มีบทบาทสำคัญในการ„ตกแต่ง " ของหมู่ฟังก์ชัน ( โอ้ โดยใช้เทคนิค ) บนผนังของเรา [ 21 ]cnts ที่มีกลุ่มที่ต้องการได้ เช่น ประจุลบ ซึ่งทำให้ cnts ขับไล่กัน และให้แก้ปัญหาการกระจาย [ 22 ] หมู่ฟังก์ชันเหล่านี้ไม่เพียง แต่ส่งเสริมการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีของ cnts แต่พวกเขายังทำหน้าที่เป็นขั้นตอนแรกในการรักษาผิว cnts ตามมาเพื่อให้ง่ายต่อการจัดการfunctionalization ของ cnts ด้วยโซ่หรือหมู่ฟังก์ชันอินทรีย์จะไม่เพียง แต่จะกระจายล่วงหน้าเสริมสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่าง cnts และไฮดรอกซี [ 23 ] .

วิธีการที่อธิบายไว้ในวรรณกรรมสำหรับการเตรียมและไฮดรอกซี multiwall ท่อนาโนคาร์บอนคอมโพสิต ( fmwcnt แฮป ) เช่น เครื่องกล ,เคมี - และวิธีการอื่น ๆผสม [ 23 ] .

เป้าหมายของงานนี้คือ การเตรียมแฮป– fmwcnt fmwcnt hapsi และคอมโพสิต ด้วยวิธีการที่แตกต่างกันและแตกต่างกัน fmwcnt เนื้อหาและลักษณะของวัสดุ โดยหลายวิธี ( XRD , เดิมพัน , TEM SEM ในการเพาะเลี้ยง ฯลฯ )เสถียรภาพต่อความร้อนและการวัดในการทดสอบยาในรูปแบบเม็ดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประยุกต์ใช้คอมในอนาคต