Síntesis de nanocompuestos de grafeno-hidroxiapatita para uso potencial en ingeniería de tejidos óseos

Este trabajo explica la estrategia para fabricar nuevos compuestos de nano hidroxiapatita y nanocinta de grafeno con orientaciones opuestas. Estos biomateriales son importantes para el desarrollo de andamios de ingeniería de tejidos óseos. Esta es una síntesis simple de una olla.

Es un método rápido, eficaz y económico. Este trabajo es extremadamente relevante con el contexto del tratamiento de lesiones óseas y dolencias asociadas donde una mayor regeneración del tejido óseo promoverá una curación rápida. Para empezar, sintetice las nanopartículas prístinas de hidroxiapatita utilizando 50 mililitros de la mezcla de reacción.

Gota a gota, agregue 25% de hidróxido de amonio para mantener un pH de alrededor de 10. A partir de entonces, agite la mezcla de reacción mediante irradiación por ultrasonido durante 30 minutos. Deje que la solución resultante madure durante 120 horas a temperatura ambiente hasta que el precipitado blanco de nanopartículas de hidroxiapatita se asiente.

Recuperar las nanopartículas de hidroxiapatita por centrifugación a 1.398 x g durante cinco minutos a temperatura ambiente. Lave el precipitado con agua desionizada tres veces. Para preparar el nanocompuesto nHAP/GNR, utilice una estrategia de cofuncionalización, comience con la disolución de cinco miligramos de nanocintas de grafeno en una mezcla de un nitrato de calcio molar tetrahidrato y fosfato de hidrógeno diamonio molar a un volumen final de 50 mililitros.

Durante esta reacción, agregue un 25% de hidróxido de amonio gota a gota para mantener el pH en aproximadamente 10. Agitar la mezcla resultante por ultrasonido durante 30 minutos. Después de completar la reacción, deje la solución sin perturbar durante 120 horas a temperatura ambiente hasta la maduración.

Observe la formación de un precipitado gelatinoso de nanopartículas de hidroxiapatita, que recubre las nanocintas de grafina, después de lo cual se asienta un precipitado blanco de nHAP / GNR. Lavar el precipitado tres veces por centrifugación a 1, 398 x g durante cinco minutos a temperatura ambiente seguido de redispersión en agua desionizada. Para sintetizar nanocompuestos GNR/nHAP, suspenda las nanopartículas de hidroxiapatita disponibles comercialmente a una concentración de cinco miligramos por mililitro en 50 mililitros de agua desionizada, complementadas con cinco miligramos de nanocintas de grafina.

Agite la mezcla resultante por ultrasonido durante 30 minutos y, a partir de entonces, deje la mezcla sin perturbar durante 120 horas a temperatura ambiente. Después de la maduración, recupere el precipitado blanco del GNR/nHAP resultante mediante centrifugación a 1, 398 x g durante cinco minutos a temperatura ambiente. Lave la muestra tres veces con agua desionizada.

El análisis HRTEM del nanocompuesto nHAP/GNR mostró parches nHAP de entre 150 y 250 nanómetros de longitud y anchura. El mapeo elemental confirmó que los parches ganglionares intermediados en los GNR eran de hecho nHAP debido a la presencia de calcio y fósforo elementales. En los nanocompuestos GNR/nHAP, el GNR formó películas delgadas en la superficie de las nanopartículas esféricas nHAP.

El análisis EDS mostró un claro aumento en el contenido de carbono debido a los GNR, mientras que los picos específicos de calcio y fósforo se debieron a nHAP. El marcado aumento en el contenido de carbono en el espectro nHAP/GNR se debe a la mayoría de los GNR en los que solo se observaron pequeños parches de nHAP recién sintetizado. El análisis XRD confirmó la estructura cristalina hexagonal de los picos fuertes nHAP correspondientes a los planos 002, 102, 211, 300, 202, 310, 113, 222 y 213, respectivamente, confirmó la pureza del nHAP tal como se sintetiza.

El análisis de TGA mostró una disminución constante de la masa después de 200 grados Celsius hasta 500 grados Celsius debido a la cristalización de nHAP. Un mayor calentamiento condujo a la descomposición de los complejos. Se encontró que la pérdida debido a la presencia de GNR estaba entre 0.5 y 0.98% en GNR /nHAP y nHAP/GNR.

La secuencia de adición de reactivos y las condiciones de reacción son las más críticas para obtener la orientación inversa deseada de los nanocompuestos. Se pueden realizar estudios basados en líneas celulares para verificar el potencial de los nanocompuestos para promover la osteogénesis. Esto abrirá una nueva área de modulación mediada por la orientación de la respuesta celular para la ingeniería de tejidos.