دانلود رایگان ترجمه مقاله اصلاح سطحی نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت فلوئورید شده با استفاده از Mg-doped – الزویر ۲۰۱۵

دانلود رایگان مقاله انگلیسی اصلاح سطحی نانوذرات هیدروکسی آپاتیت فلوئورید دوپ شده با منیزیم با استفاده از اسید آمینه های زیست فعال به عنوان عامل جفت کننده برای کاربردهای زیست پزشکی به همراه ترجمه فارسی

 

عنوان فارسی مقاله اصلاح سطحی نانوذرات هیدروکسی آپاتیت فلوئورید دوپ شده با منیزیم با استفاده از اسید آمینه های زیست فعال به عنوان عامل جفت کننده برای کاربردهای زیست پزشکی
عنوان انگلیسی مقاله Surface modification of Mg-doped fluoridated hydroxyapatite nanoparticles using bioactive amino acids as the coupling agent for biomedical applications
رشته های مرتبط مهندسی مواد،  سرامیک، نانو مواد و بیومواد
فرمت مقالات رایگان

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

کیفیت ترجمه کیفیت ترجمه این مقاله متوسط میباشد 
توضیحات ترجمه این مقاله به صورت خلاصه انجام شده است.
نشریه  الزویر – Elsevier
مجله مجله بین المللی سرامیک – Ceramics International
سال انتشار ۲۰۱۵
کد محصول F639

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

دانلود رایگان ترجمه مقاله

خرید ترجمه با فرمت ورد

خرید ترجمه مقاله با فرمت ورد
جستجوی ترجمه مقالات جستجوی ترجمه مقالات مهندسی مواد

  

فهرست مقاله:

چکیده

۱-مقدمه

۲- روش آزمایشی

۲-۱ اصلاح سطحی نانوذرات Mg-FHA

۲-۲ شناسایی

۳- نتایج و بحث

.نتیجه گیری۴

 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

۱-مقدمه
سرامیک زیست فعال هیدروکسی آپاتیت(HA) با ترکیب شیمیایی Ca10(PO4)6(OH)2 به طور گسترده ای برای زمینه های ارتوپدی، دندانپزشکی و جراحی فک و صورت به دلیل تشابه با فاز معدنی استخوان و دندان استفاده شده اند. قرار دادن فلورین در ساختار آپاتیت برای تولید هیدروکسی اپاتیت حاوی فلوئورین(FHA:Ca10(PO4)6OH2xFx, که در آن X بیانگر درجه فلوریداسیون است) موجب بهبود خواص فیزیکی و زیستی HA می شود. در حال حاضر،HA به طور جزیی با فلوئورین جایگزین شده و توجه زیادی را به خصوص در زمینه رشد استخوان بالینی به خود معطوف کرده است. به علاوه، حضور یون های منیزیم به جای یون های کلسیم در ساختار FHA موجب بهبود فعالیت زیستی آن و ویژگی های رسانش استخوانی شده است. Mg-FHA زیست سازگاری و ویژگی های بیولوژیکی بیشتری را در مقایسه با FHA اصلاح نشده ارایه می کند(۱-۲). به علاوه، زیست تجزیه پذیری FA یا FHA سنتز شده از طریق جایگزینی بهینه منیزیم در ساختار FHA کنترل می شود(۳). اخیرا، کامپوزیت های ماتریس پلیمری در زمینه مهندسی بافت استخوان به دلیل خواص مکانیکی و زیستی بالای خود در مقایسه با سرامیک ها، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. به علاوه، توسعه کامپوزیت های پلیمری/ سرامیکی، منجر به شبیه سازی و الگوبرداری از ساختار استخوان طبیعی شده است زیرا در ماتریس کلاژن، متشکل از HA است(۱-۴).
خواص و ویژگی های فعالیت زیستی را می توان با نانوذرات بیوسرامیکی بهبود بخشید زیرا استخوان طبیعی متشکل از HA نانوساختار است(۱-۵). با این حال نانوذرات بیوسرامیکی در ماتریس پلیمری به دلیل سطح مقطع بالا و قطبیت سطحی ناسازگار با پلیمر ها،انباشته می شود. این مسئله به خوبی اثبات شده است که سازگاری سطحی سرامیک ها با ماتریس پلیمری اثر معنی داری بر خواص بیولوژیکی آن نظیر جذب پروتین و اتصال سلولی و تکثیر سلولی بر روی ساختار ها دارد(۵-۶).
به منظور تقویت پیوند بین وجهی( بین سطحی) بین فازهای فوق الذکر، درک شیمی سطحی و بین سطحی نانوبیوسرامیک در ماتریس پلیمری ، بسیار مهم است. از این حیث، اصلاح سطحی نانوذرات با استفاده از عامل فعال سطحی، عامل جفت کنندهف اسید چرب و اتانول انجام شده است(۵-۷-۱۱).
اسید های آمینه موسوم به بیومواد( مواد زیستی) مقرون به صرفه با ویژگی های زیست تجزیه پذیری، زیست سازگاری، عدم سمیت و سازگاری با محیط زیست می باشند که موجب شده است تا آن ها به جایگزین های ایده ال برای زمینه های مهندسی بافت تبدیل شوند. به علاوه،بهترین حلال برای اسید آمینه، آب به عنوان یک محلول غیر سمی، طبیعی،سازگار با محیط زیست و ارزان است(۱۲-۱۴).
به دلیل وجود گروه های OH بر روی سطح نانوذرات Mg-FHA ف آن ها معمولا در ماتریس پلیمری انباشته می شوند. به علاوه، این گروه های سطحی OH موجب می شوند تا نانوذرات Mg-FHA به مولکول های اسید امینه متصل شوند. در نتیجه پیوند شیمیایی بین گروه های OH سطحی نانوذرات Mg-FHA و مولکول های امینو اسید، سطح نانوذرات Mg-FHA از حالت آب دوست به حالت آب گریز تغییر کرده و این منجر به توزیع یکنواخت ذرات در محلول آلی می شود. از این روی اسید های آمینه را می توان به عنوان گزینه ای مناسب برای اصلاح سطحی نانوبیوسرامیک ها به خصوص در ماتریس پلیمری در نظر گرفت(۱۲-۱۵).
در این مطالعه، سطح نانوذرات Mg-FHA تحت تغییرات و اصلاح شیمیایی با امینو اسید های زیست فعال طبیعی برای بهبود توزیع و انتشار نانوذرات در ماتریس پلیمری قرار گرفت. نانوذرات اصلاح شده با طیف سنج مادون قرمز فوریر FT-IR، پایداری انتشار، انکسار اشعه ایکس XRD، میکروسکوپ الکترونی نگاره گسیلش میدانی FE-SEM و نیز تحلیل ترموگراویمتری بررسی شدند.

۲- روش آزمایشی
۲-۱ اصلاح سطحی نانوذرات Mg-FHA
نانوذرات Mg-FHA با استفاده از روش سول ژل بر طبق تحقیقات قبلی توسط گروه تحقیقات بیومواد تولید شد. به طور خلاصه، مواد آغاز گر شامل P2O5 (99.9%), Mg
(NO3)2 6H2O (99.9%) و Ca(NO3)2 4H2O (99.9%) بود. مقادیر مناسب مواد فوق الذکر با ترکیب استوکیومتری Ca9.5Mg0.5(PO4)6(OH)F در اتانول حل شدند. این محلول ها به صورت قطره ای به یک دیگر برای بدست اوردن یک محلول با نسبت (Ca, Mg)/P 1.67 افزوده شدند. ترکیب نهایی به مدت ۲۴ ساعت در دمای محیط برای تولید ژل، همزده شد. ژل تشکیل شده به مدت ۲۵ ساعت در دمای محیط باقی می ماند و در اون در دمای ۱۰۰ درجه خشک می شو.د. زۀ خشک شده با میزان دمای ۵ درجه ای در دقیقه تا ۶۵۰ درجه به مدت ۱ ساعت در کوره مافل حرارت داده می شود.
اسید آمینه های طبیعی از جمله ال-لوسین، ایولولین، متیونین، فنیل آلانین، تیروزین و والین بدون اصلاح بیشتر استفاده شدند. اسید امینه های فوق با غلظت ۱۰ درصد وزنی در ۲۰ میلی لیتر اب مقطر در دمای اتاق حل شدند. نانوذرات Mg-FHA تولید شده در ۱۲۰ درجه به مدت ۲۴ ساعت برای حذف آب خشک شدند. سپس نانوذرات Mg-FHA به محلول اتانول حاوی اسید امینه افزوده شده و در دمای اتاق به مدت ۲۴ ساعت هم زده شدند. ترکیب تهیه شده در حمام اولتراسونیک به مدت ۳۰ دقیقه قرار گرفت. نمودار شماتیک فرایند اصلاح سطحی برای نانوذرات Mg-FHA در شکل ۱ نشانداده شده است.

بخشی از مقاله انگلیسی:

۱٫ Introduction

Hydroxyapatite(HA) bioactive ceramic with the chemical composition of Ca10(PO4)6(OH)2 has been extensively utilized for orthopedic, dental and maxillofacial applications due to its similarity to the mineral phase of bone and tooth. Incorporation of fluorine into the apatite structure to form fluoridated hydroxyapatite [FHA:Ca10(PO4)6OH2xFx, where x represents the degree of fluoridation] improves the physical and biological properties of HA. At present, the HA partially substituted by fluorine has received considerable attention, particularly for clinical bone growth. Moreover, the presence of Mg ions instead of Ca ions in FHA structure (Mg-FHA) promotes its bioactivity and osteoconductivity characteristics. The Mg-FHA provides superior biocompatibility and biological properties compared to the unmodified FHA [1,2]. Besides, the biodegradability of the synthesized FA or FHA is controlled through the optimized substitution of Mg2þ into the FHA structure [3]. Recently, polymeric matrix composites have come into spotlight in bone tissue engineering applications owing to their superior biological and mechanical properties as compared to ceramics. In addition, the development of polymer/ceramic composites simulates the structure of natural bone since it is composed of HA in collagen matrix [1,4]. The bioactivity properties can be further improved using bioceramic nanoparticles (NPs) since the natural bone is also composed of nanostructured HA [1,5]. However, bioceramic NPs tend to be agglomerated in the polymeric matrix as a result of their high surface area and incompatible surface polarity with polymers. It is well-established that the surface compatibility of ceramics with the polymeric matrix signifi- cantly affects its biological properties such as protein adsorption and subsequent cellular attachment and proliferation on the structures [5,6]. In order to strengthen the interfacial bonding between the mentioned phases, understanding the surface and interfacial chemistry of nanobioceramic in a polymer matrix is very important. In this respect, the surface modifications of the NPs have been performed using the surface-active agent, the coupling agent, fatty acid and ethanol [5,7–۱۱]. Amino acids are known as the cost-effective biomaterials with suitable biodegradability, biocompatibility, nontoxicity and eco-friendly properties, making them ideal candidates for tissue engineering applications. Moreover, the best solvent for amino acids is water as a nontoxic, natural, environmentally friendly and inexpensive solution [12–۱۴]. Due to the presence of OH groups on the surface of MgFHA NPs, they considerably tend to be agglomerated in a polymeric matrix. In addition, these superficial OH groups cause the Mg-FHA NPs to be linked to amino acid molecules. As a result of the chemical bonding between superficial OH groups of Mg-FHA NPs and the amino acid molecules, the surface of Mg-FHA NPs is changed from a hydrophilic state to a hydrophobic one, leading to the uniform distribution of particles in an organic solution. Thus, the amino acids can be considered as appropriate choices for the surface modification of nanobioceramics, especially in a polymeric matrix [12–۱۵]. In this study, the surface of Mg-FHA NPs was chemically modified by different natural bioactive amino acids to improve NPs dispersion in the polymeric matrix. The modified NPs were characterized by Fourier transmission infrared spectroscopy (FT-IR), dispersion stability, X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM) as well as thermogravimetry analysis (TGA).

۲٫ Experimental method

۲٫۱٫ Surface modification of Mg-FHA NPs

Mg-FHA NPs were prepared using the sol–gel technique according to a previous research by Biomaterials Research Group lab [1]. Briefly, the starting materials were P2O5 (99.9%), Mg (NO3)2 6H2O (99.9%) and Ca(NO3)2 4H2O (99.9%). Appropriate amounts of the mentioned materials with the stoichiometric composition of Ca9.5Mg0.5(PO4)6(OH)F were independently dissolved in absolute ethanol. These solutions were added drop wise to each other to obtain a solution with a (Ca, Mg)/P ratio of 1.67. The final mixture was continuously stirred for ۲۴ h at ambient temperature to form a gel. As-formed gel was aged for 24 h at ambient temperature and dried in an oven at 100 1C in air for another 24 h. The dried gel was sintered with a heating rate of 5 1C/min up to 650 1C for 1 h in a muffle furnace. The natural amino acids, including L-leucine, L-isoleucine, L-methionine, L-phenylalanine, L-tyrosine and L-valine, were utilized without further purification. The aforementioned amino acids with the concentration of 10 wt% were dissolved in 20 mL of distilled water at room temperature. The prepared Mg-FHA NPs were dried at 120 1C for 24 h to remove the adsorbed water. Then, the Mg-FHA NPs (1.0 g) were added into the ethanol solution containing the amino acid, and stirred at room temperature for 24 h. The prepared mixture was placed into an ultrasonic bath for 30 min. Finally, the obtained suspension was filtered and washed by ethanol several times to eliminate unreacted amino acid molecules, and the remaining powder was subsequently dried at 60 1C for 24 h. The schematic diagram of the surface modification process for MgFHA NPs is presented in Fig. 1.