ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΒΙΟΫΛΙΚΑ. Χρήστος Τράπαλης Ινστιτούτο Επιστήµης Υλικών ΕΚΕΦΕ ΗΜΟΚΡΙΤΟΣ

Transcript

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΒΙΟΫΛΙΚΑ Χρήστος Τράπαλης Ινστιτούτο Επιστήµης Υλικών ΕΚΕΦΕ ΗΜΟΚΡΙΤΟΣ

2 ΒΙΟΫΛΙΚΑ - ΥΛΙΚΑ ΜΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ ΜΕΤΑΛΛΑ ΚΕΡΑΜΙΚΑ (ΓΥΑΛΙΑ) ΠΟΛΥΜΕΡΗ ΣΥΝΘΕΤΑ

3 ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΤΑΛΛΑ - Από αρχαιότητα έως 1875: Au, Ag, Cu για ορθοπεδικές εφαρµογές - Από1875 έως 1925: Κράµατα µετάλλων µε καλύτερα αποτελέσµατα έως σήµερα: Σύγχρονη εποχή µεταλλικών βιοϋλικών (316L stainless steel, Co-Cr alloys, Ti-6Al-4V). ΠΟΛΥΜΕΡΗ π.x. χρήση λινής κλωστής για συρραφή πληγών (ράµµατα) µ.χ. Κλωστές από Μετάξι. Σήµερα : -Χειρουργικές εφαρµογές (βαλβίδες, αρτηρίες, ράµµατα, φακοί) -Polythylene, polyester, nylon, PMMA cement

4 ΚΕΡΑΜΙΚΑ -1892, CaSO4.H2O (Plaster of Paris), για διόρθωση οστικών ατελειών -1920, Tricalcium Phosphate, Ca3(PO4)2 Bone defects in rabbits -1963, Cerosium, Porous Alumina + epoxy resin -1973, L. Hench, Bioglass, (45S5, 45w%SiO2, 24.5w%CaO, 24.5Na2O, 6w%P2O5) Εφαρµογές: Ορθοπεδική, ΩΡΛ εγχειρήσεις

5 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΒΙΟΚΕΡΑΜΙΚΩΝ Παράδειγµα Α ΡΑΝΗ Al2O3 ΕΝΕΡΓΑ Bioglass Hulbert BIOΑΠΟΡΡΟΦOYΜΕΝΑ Ca3(PO4)2

6 Πίνακας 1. Οι διάφοροι τύποι των βιοκεραµικών ΜΟΡΦΗ ΟΜΗ ΧΡΗΣΗ Σκόνη Πολυκρυσταλλική Υαλώδης Γέµισµα κενών, θεραπεία τραυµάτων, αναγέννηση οστών Επικάλυψη Πολυκρυσταλλική Υαλώδης Υαλο-Κεραµική Σύνδεση αντιθροµβωτικά, αντιδιαβρωτικά οστών, Συµπαγές δοκίµιο Μονοκρύσταλλοι Πολυκρυσταλλική Υαλώδης Υαλο-Κεραµική Σύνθετη Αντικατάσταση και ανάπτυξη των οστών, αντικατάσταση ειδικών τµηµάτων

7 AΛΛΗΛΕΠΙ ΡΑΣΗ ΚΕΡΑΜΙΚΟΥ ΕΜΦΥΤΕΥΜΑΤΟΣ - ΙΣΤΟΥ ΕΜΦΥΤΕΥΜΑ: Ησύσταση Ηδοµή Η µορφολογία της επιφάνειας Το πορώδες του εµφυτεύµατος ΙΣΤΟΣ: Οτύπος Ηυγεία Ηηλικία Ηκίνησητουαίµατος στη διεπιφάνεια Η αντίδραση του ιστού

8 ΑΝΤΙ ΡΑΣΗ ΕΜΦΥΤΕΥΜΑΤΟΣ ΙΣΤΟΥ ΤΟΞΙΚΑ Νεκρώνουν κύτταρα Απελευθερώνουν ενώσεις ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ Α ΡΑΝΗ (BIOLOGICALLY NEARLY INERT) Ινώδη Σάκος Λεπτό Ινώδη Σάκο ΒΙΟΕΝΕΡΓΑ ΗΒΙΟ ΡΑΣΤΙΚΑ (BIOACTIVE) ΙΑΛΥΤΑ Υλικό συγκόλλησης στη διεπιφάνεια ιαλύονται Επιτρέπουν την κίνηση Αντικαθίστανται από Ζωντανό Ιστό

9 Πίνακας 2. Τύποι εµφυτευµάτων ανάλογα µε τη σύνδεσή τους µε τον ιστό ΤΥΠΟΣ ΕΜΦΥΤ/ΤΟΣ ΤΥΠΟΣ ΣΥΝ ΕΣΗΣ ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ ΕΜΠΟΡΙΚΑ ΠΡΟΪΟΝΤΑ Α ΡΑΝΕΣ Μηχανική συναρµογή (µορφ/κή σταθεροποίηση) Αλούµινα Ζιρκονία ΠΟΡΩ ΕΣ Ανάπτυξη ιστού µέσα στους πόρους (βιολογική σταθεροποίηση) ΒΙΟΕΝΕΡΓΟ 45S5 Bioglass KGS Ceravital 55S4.3 Bioglass A/W glassceramic ΑΠΟΡΡΟΦ- ΟΥΜΕΝΟ ιεπιφανειακή σύνδεση µε τον ιστό (βιοενεργή σταθεροποίηση) Αντικατάσταση µε ιστό Υδροξυαπατίτης (HAp) συµπαγής ή σε επικάλυψη µετάλλου Βιοενεργοί ύαλοι Βιοενεργά υαλοκεραµικά HAp Βιοενεργοί ύαλοι Φωσφορικό ασβέστιο (TCP) A/W glassceramic KGX Ceravital

10 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΒΙΟΥΛΙΚΩΝ ΤΕΧΝΗΤΟ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΤΟ ΟΛΟΚΛΗΡΟΥ ΙΣΧΥΟΥ Εγχείρηση για προσθήκη τεχνητού µέλους

11 ΤΕΧΝΗΤΟ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΤΟ ΟΛΟΚΛΗΡΟΥ ΙΣΧΥΟΥ (a)κλειδώσεις του Ανθρώπινου Ισχίου (b)&(c ) Χειρουργική Επέµβαση (d)τεχνητή Άρθρωση Γοφού

12 ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΑΡΘΡΩΣΕΩΝ & ΠΛΗΡΩΣΗ ΟΣΤΙΚΩΝ ΚΕΝΩΝ Το άνω µέρος του µηριαίου εµφυτεύµατος είναι επικαλυµµένο µε Υδροξυαπατίτη (Ca10(PO4)6)2H2O για βελτίωση της συγκόλλησης του τεχνητού µέλους µε το οστούν

13 Ο ΟΝΤΙΑΤΡΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΑΡΑ ΟΣΙΑΚΗ ΠΟΡΣΕΛΑΝΗ BIOGLASS Al2O3 DENTAL CEMENTS

14 ΘΕΡΑΠΕΙΑ ΚΑΡΚΙΝΟΓΟΝΩΝ ΟΓΚΩΝ ΜΙΚΡΟΣΦΑΙΡΕΣ ΓΥΑΛΙΟΥ ΜΕ Υ-90 ΓΙΑ β- ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΑΡΓΙΛΟΠΥΡΙΤΙΚΟ ΓΥΑΛΙ (Al2O3-SiO2) ΜΕ 50W% Y-90 ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΗ ΚΑΡΚΙΝΙΚΩΝ ΚΥΤΑΡΩΝ ΜΕ ΥΠΕΡΘΕΡΜΙΑ ΓΥΑΛΙ CaO-SiO2 ME ΝΑΝΟΣΩΜΑΤΙ ΙΑ Fe3O4 (Magnetite) ΣΥΣΤΑΣΗ: 37w%Fe2O3, 57w%CaO.SiO2, 3w%B2O3, 3w%P2O5 ΑΝΑΠΤΥΣΟΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 43 ο C

15 ΣΥΝΘΕΣΗ ΒΙΟΚΕΡΑΜΙΚΩΝ

16 Πίνακας 3. Τύποι βιοκεραµικών α/α ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗΣ ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ 1 Ύαλοι (melt quenching) 45S5 Bioglass 2 Κεραµικά µε απότοµη στερεοποίηση Επικαλύψεις HA 3 Πολυκρυσταλλικά υαλοκεραµικά Ceravital 4 Υαλοκεραµικά ταχείας ψύξης Glass-HA 5 Στερεής φάσης κεραµικά Αλούµινα, Ζιρκονία 6 Εν θερµώ συµπίεσης κεραµικά ή A/W υαλοκεραµικά υαλοκεραµικά 7 (Sol-Gel) Λύµατος-Πηκτής κεραµικά 52S bioactive gelglass 8 Πολυφασικά σύνθετα υλικά PE-HA

17 Τα στάδια παραγωγής των βιοκεραµικώνκαιοιχαρακτηρισµοί των πρώτων υλών, των ενδιαµέσων και τελικών προϊόντων.

18 ΘΕΡΜΙΚΗ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑ ΠΥΡΩΣΗ Αποµακρύνονται: Αφυδροξυλίωση ηυγρασία τα κρυσταλλικά νερά καίγονται τα οργανικά πρόσθετα ιάσπαση των ανθρακικών αλάτων Πυροσυσσωµάτωση αύξηση της πυκνότητας και της αντοχής

19 ΠΥΡΟΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΗ Εξασθένηση των κρυσταλλικών δυνάµεων Μερική τήξη των στερεών ιάχυση της υγρής φάσης Σχηµατισµός στερεών διαλυµάτων Τήξη όλης της µάζας Οµογενοποίηση

20 ΠΥΡΙΤΙΚΑ ΒΙΟΚΕΡΑΜΙΚΑ ΚΥΡΙΟΤΕΡΟ ΣΥΣΤΑΤΙΚΟ SiO2 ΧΑΛΑΖΙΑΣ -SiO2

21 ΑΜΟΡΦΑ ΒΙΟΚΕΡΑΜΙΚΑ Τροποποιητές πλέγµατος ΜΟ = Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO Γεφυρωµένα Οξυγόνα Si-Ο-Si, (ΒΟ) Μη γεφυρωµένα Οξυγόνα Si-Ο-(ΝΒΟ) ΓΥΑΛΙ Επιφανειακές Ιδιότητες=F(BO/NBO)

22 Το διάγραµµα φάσεων του συστήµατος SiO 2 -MO.

23 ΜΕΘΟ ΟΣ ΛΥΜΑΤΟΣ ΠΗΚΤΗΣ (SOL-GEL) Χαµηλότερες θερµοκρασίες Τριών διαστάσεων αλληλοσυνδεόµενο πλέγµα Αιώρηµα κολλοειδών σωµατιδίων Πηκτή-(GEL) Λύµα-(Sol) Η ζελατινοποίηση ενός κολλοειδούς αιωρήµατος: Αλλαγή του ph Η υπερκρίσιµη ξήρανση Ησυµπύκνωση αλκοξειδίων µετάλλων

24 ΜΕΘΟ ΟΣ SOL-GEL ΙΑΛΥΜΑ ΑΛΚΟΞΕΙ ΙΩΝ & ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Υ ΡΟΛΥΣΗ ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΣ ΠΟΛΥΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΕΝΑΠΟΘΕΣΗ ΚΟΛΛΟΕΙ ΕΣ ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΣΥΜΠΑΓΕΣ Η ΠΟΡΩ ΕΣ ΥΜΕΝΙΟ ΠΗΚΤΗ

25 Παρασκευή βιουάλων ή βιοκεραµικών µε Sol-Gel Πρώτο στάδιο: Ανάµιξη προδρόµων υλικών σχηµατισµός χαµηλού ιξώδους αιώρηµα (Sol) εύτερο στάδιο: Αναπτύσσεται το πλέγµα των διασυνδέσεων το ιξώδες αυξάνει σηµαντικά Επικάλυψη-Χύτευση Τρίτο στάδιο: Ζελατινοποίηση Τέταρτο στάδιο: Ωρίµανση o C διάρκεια αρκετές ώρες διαχωρισµός διαλύµατος και πηκτής αύξηση της πυκνότητας και η στερεότητας Πέµπτο στάδιο: Αποµάκρύνση του υγρού από τους πόρους ιάµετρος πόρων: κολλοειδής πηκτή >100 nm ξήρανση σχετικά εύκολη πηκτή από αλκοξείδια 1-10 nm µεγάλη «τριχοειδή» τάση.

26 Έκτο στάδιο: σταθεροποίηση πηκτών θερµική κατεργασία στους o C Έβδοµο στάδιο: πλήρη συµπύκνωση των δοκιµίων θερµική κατεργασία στους o C π.χ. SiO % και υψηλή περιεκτικότητα σε CaO-P 2 O 5 κλείνουν όλοι οι πόροι στους 900 o C, υψηλή περιεκτικότητα σε SiO 2 απαιτούν θερµοκρασίες o C. Πλεονέκτηµατα της τεχνικής λύµατος πηκτής: - Οµοιογένεια, Καθαρότητα, Χαµηλές θερµοκρασίες - υνατότητα ελέγχου των επιφανειακών ιδιοτήτων µε την κατάλληλη θερµική επεξεργασία.

27 ΒΙΟΚΕΡΑΜΙΚΑ ΑΠΟ ΑΛΟΥΜΙΝΑ (Al2O3) Αλούµινα (Al 2 O 3, >99,5 % ) Πλεονεκτήµατα: <4 µm Για d~7 µm η µηχανική αντοχή - 20% µεγάληαντοχήστηδιάβρωση καλή βιοσυµβατότητα αντοχή στην τριβή και στις τάσεις µεγάλα φορτία Μειονέκτηµα: µέτρια αντοχή σε κάµψη π.χ. εµφυτεύµατα κεφαλής του µηριαίου οστού <32 mm. Χρήση: προσθετικές εργασίες γοφών, γονάτων, αστράγαλους, αγκώνες, ώµους, καρπούς και δάκτυλα και στην γναθοχειρουργική, νευροχειρουργική και οδοντιατρική

28 Παρασκευή: 1. συµπίεση πολύ λεπτής σκόνης πολυκρυσταλλικής α-al 2 O 3 2. πύρωση στους ο C MgO (<0,5 %) Αποφυγή της ανάπτυξης µεγάλων σωµατιδίων, λεπτο-κοκκώδη µικροδοµή Περιεκτικότητα σε SiO 2 και οξείδια των αλκαλίων < 0,1 %. CaO Χαµηλότερη αντοχή σε στατική κόπωση Περιεκτικότητα < 0,1 %.

29 ΒΙΟΚΕΡΑΜΙΚΑ ΑΠΟ ΒΙΟΕΝΕΡΓΟΥΣ ΥΑΛΟΥΣ Παρασκευή: Kλασικές µεθόδους παρασκευής υάλων τήξη: ο C Χαλαζίας: Yψηλής καθαρότητας υαλώδης άµµος Χηµικά παρασκευασµένο SiO 2 απορροφεί υγρασία και συσσωµατώνεται Προβλήµατα στην επεξεργασία του µίγµατος Φωσφορικά άλατα του ασβεστίου Ένυδρα Ανυδρα διαλυτοποίηση των ιόντων ΟΗ - ελάττωση του ιξώδους ευκολότερη κρυστάλλωση

30 Συστατικά των βιοενεργών υάλων: SiO 2, Na 2 O, CaO και P 2 O 5 Bioglass 45S5: 45 % SiO 2, 24,5 %Na 2 O, 24,4 % CaO και 6 % P 2 O 5 CaF 2 CaO χωρίς σηµαντική µεταβολή στη σύνδεση µεταοστά ελάττωση του ρυθµού διαλυτοποίησης MgO CaO ή K 2 O Na 2 O Μικρή επίδραση στη σύνδεση µεταοστά. αλούµινα (1,0-1,5 %) Ελέγχει την επιφανειακή αντοχή, τήξη και το σχηµατισµό τωνυάλων το πάχος της περιοχής σύνδεσης περιορίζεται Ρ 2 Ο 5 σχηµατίζει τη φάση του φωσφορικού ασβεστίου στην επιφάνεια των υάλων.

31 Πίνακας 4. Οι συστάσεις (mol%) των βιοενεργών υάλων. Α Β Γ Ονοµασία SiO 2 Na 2 O CaO CaF 2 P 2 O 5 B 2 O 3 Al 2 O 3 45S5.4F 46,1 24,4 16,2 10,8 2, S5 46,1 24,4 26,9 0 2,6 0 0 #1(S63.5P6) 65,7 15,0 15,5 0 2,6 0,4 0,6 #9(S53P4) 53,9 22,6 21,8 0 1,7 0 0 #10(S45P7) 46,6 24,1 24,4 0 3,0 1,8 0 52S4.6 52,1 21,5 23,8 0 2, S4.3 55,1 20,1 22,2 0 2, S3.8 60,1 17,7 19,6 0 2, SF 42,10 26,30 17,40 11,60 2, SF 46,10 24,40 16,14 10,76 2, SF 49,10 23,00 15,18 10,12 2, SF 52,10 21,50 14,28 9,52 2, SF 55,10 20,10 13,32 8,88 2, SF 60,10 17,70 11,76 7,84 2, S(gg) S(gg) S(gg) S(gg) S(gg) S(gg) S(gg) S(gg)

32 Πλεονέκτηµα: Ταχείες επιφανειακές αντιδράσεις Σύντοµο χρονικό διάστηµασύνδεσηµε ταοστά Μαλακοί είναι κατάλληλοι για µικροχειρουργική και ΩΡΛ στο µέσον αυτί Μειονέκτηµά: Άµορφο τρισδιάστατο υαλώδες πλέγµατα Ασθενείς µηχανικές αντοχές στη θραύση Εύθραυστοι σε ατυχήµατα δηµιουργούν προβλήµατα στον οργανισµό Εφαρµογή: Στην γναθοχειρουργική (εµφύτευση στα φατνία της γνάθου) Στην αποκατάσταση κακώσεων στα οστά του προσώπου Στην οδοντιατρική: αποκατάσταση των περιοδοντικών ασθενειών.

33 Έντονη επιφανειακή αντίδραση σε φυσιολογικό περιβάλλον(sbf) Σχηµατισµό στοιβάδας ανθρακικού υδροξυαπατίτη (HCA), Σύνδεση µεταοστά Εµβάπτιση βιοενεργού υάλου σε υδατικό διάλυµα έκπλυση, διαλυτοποίηση κατακάθιση. κατιονανταλλαγή ιόντων που δεν ανήκουν στο υαλώδες πλέγµα (αλκαλίων και των αλκαλικών γαιών) µεη 3 Ο + ph (>7,4) στη διεπιφάνεια

34 ιαλυτοποίηση ταυτοχρόνως µε την κατιονανταλλαγή -Si-O-Si- + ΟΗ - Si(OH) 4 + SiOH (επιφάνεια) Ορυθµός διαλυτοποίησης εξαρτάται από τη σύσταση της υάλου π.χ. για SiO 2 >60 % µεγάλος αριθµός γεφυρών οξυγόνου µικρός ρυθµός διαλυτοποίησης Οσχηµατισµός SiOH οδηγεί στην αναδιευθέτηση γειτονικών οµάδων µε πολυµερισµό σχηµατισµός πυριτικής ζελατινώδους (silica gel) επιφανειακής στοιβάδας.

35 Κατακάθιση Ιόντα ασβεστίου Φωσφορικά ιόντα Επιφάνειακή στοιβάδα πλούσια σε φωσφορικό ασβέστιο άµορφη κρυσταλλώνεται (CHAp) in vitro: στην κορυφή της στοιβάδας silica gel π.χ. ύαλο 45S5 πυριτική 1,2 µm φωσφορική 0,8 µm in vivo: µέσα στην στοιβάδα του silica gel

36 Συγκεντρώσεις ιόντων (mm) Na + K + Ca 2+ Mg 2+ Cl - HCO - 3 HPO 2-4 SO 2-4 SBF 142,0 5,0 2,5 1,5 147,8 4,2 1,0 0,5 Πλάσµα 142,0 5,0 2,5 1,5 103,0 27,0 1,0 0,5

37 ΣΥΝΘΕΣΗ Υ ΡΟΞΥΑΠΑΤΙΤΗ (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) ΙΑΛΥΜΑ ΑΝΤΙ ΡΑΣΗ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΦΑΣΗ Θερµοκρασία περιβάλλοντος ο C υδρόλυση κατακάθιση ελλιπής σε Ασβέστιο ΗΑp Ca/P < 1,67 σε αλκαλικό περιβάλλον περιέχει ανθρακικά και µπορεί Ca/P > 1,67 10Ca(OH) 2 + 6H 3 PO 4 Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) H 2 O -1-10Ca(NO 3 ) + 6(NH 4 ) 2 HPO 4 + 8NH 4 OH Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) NH 4 NO 3 + 6H 2 O -2-

38 ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΗ ΜΕΘΟ ΟΣ ιάλυµα CaCl -CaH (PO ) Πυκνό διάλυµααµµωνίας Ca/P = 1,67. Συνήθης Μηχανική Ανάδευση CMS κρυσταλλικό Ca/P=1,45 ακανόνιστου σχήµατος 10 έως 200 nm Ca 8,86 (HPO 4 ) 1,28 (PO 4 ) 4,72 (OH) 7,65H 2 O Οµογενοποιητής HSDE Αύξηση της Κρυσταλλικότητας Ca/P = 1,65 σχήµα «σανίδας» (LATH-LIKE) x x nm Ca 9,94 (HPO 4 ) 0,06 (PO 4 ) 5,94 (OH) 1,94 2,72H 2 O

39

40 (A) (B) Μικροφωτογραφίες ΤΕΜ, (Α) HSDE και (Β) CMS

41 HAp, β-tcp, α-tcp, TetTCP (A) 1400 o C (B) 1400 o C 800 o C 800 o C 550 o C 550 o C θ 2θ XRD δειγµάτων µε χρήσηοµογενοποιητή (Α) και χωρίς (Β) όπως αυτά παρασκευάσθηκαν (RT) και σε 550, 800 και 1400 o C.

42 ~720 o C 2HPO 2-4 P 2 O H 2 O -3- ~800 o C Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 +xca 2 P 2 O 7 Ca 10-x (PO 4 ) 6 (OH) 2-2x +xca 3 (PO 4 ) 2 +xh 2 O -4- Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2-2y O y V y + yh 2 O -5- Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 2Ca 3 (PO 4 ) 2 + Ca 4 (PO 4 ) 2 O + H 2 O -6-

43 1% HSDE DTG TG HSDE CMS DTA CMS 0.1%/min HSDE CMS 0.1µV/mg 720 o C 1200 o C β-tcp α-tcp Θερµοκρασία ( o C)

44 HSDE CMS dl/l 0 5 % Θερµοκρασία ( ο C) ~1200 ο C 200 HSDE β-tcp α-tcp 1200 dl/(l 0 dt) 0.5 %/min CMS Θερµοκρασία ( ο C) 3,067 g cm -3 2,863 g cm Χρόνος min

45 ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ Υ ΡΟΞΥΑΠΑΤΙΤΗ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 6CaHPO 4 + 4Ca(OH) 2 Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 + 6H 2 O -7-3Ca 3 (PO 4 ) 2 + Ca(OH) 2 Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2-8-

46 ΒΙΟ-ΜΙΜΗΤΙΚΑ ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΝΕΕΣ ΑΡΧΕΣ ΓΙΑ ΣΥΝΘΕΣΗ ΒΙΟΥΛΙΚΩΝ ΕΜΠΝΕΥΣΗ ΑΠO ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ SOL-GEL ΣΥΝΘΕΣΗ ΣΕ ΥΓΡΑ ΦΑΣΗ KAI ΣΕ RT ΙΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΤΑΚΡΙΜΝΗΣΗΣ ΣΕ Υ ΑΤΙΚΑ ΙΑΛΥΜΑΤΑ ΚΕΛΥΦΟΣ ΟΣΤΡΑΚΩΝ (ΘΑΛΑΣΣΙΝΩΝ ΕΙ ΩΝ)

47 ΒΙΟ-ΜΙΜΗΤΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ - ΕΛΕΓΧΟΣ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑΣ CaCO3 Μέθοδος: Αντίδραση κατακρίµνησης Απαρχιτές: Na2CO3 and CaCl2 Πολυµερή: poly(styrene-alt-maleic acid) (PSMA) (MW:120,000) as a crystal modifier. Θερµοκρασία: RT Χρόνος: 24 h ph: 10

48 Πορώδεις µικροσφαίρες CaCO3

49 Πορώδης Μικροσφαίρα CaCO3

50 Self-organised οµή

51 Μακροπόροι µεταξύ των σωµατιδίων

52 ιαγράµµατα XRD - CaCO3 (a) (b) Theta (degree) Relative intensity

53 Μικροσφαίρες µετά απο αντίδραση 10 min.

54 Μικροσφαίρες µετά από αντίδραση 20 min

55 Επεξεργασία µε υπέρηχους1 h

56 Εσωτερική δοµήσπασµένων σφαιρών CaCO3

57 CaCO 3 κενές µικροσφαίρες

58 CaCO3: Aragonite

59 CaCO3: Aragonite

60 Κυβικό CaCO3

61 Calcium Phosphate σε εµφύτευµα Ti µε Βιοµιµητική Εναπόθεση Calcium Phosphate: Απαρχιτής για δηµιουργία Απατίτη. Βελτιώνει την σύνδεση Οστού- Βιοκεραµικού εµφυτεύµατος

62 ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ