مشخصه‌يابي شيشه زيست‌فعال ۷۷S آلايش‌يافته با منيزيم سنتزشده به روش سُل-ژل

Characterization of the sol-gel drived magnesium oxide doped 77S bioactive glass

در اين پژوهش شيشه‌هاي زيست‌فعال ۷۷S با تركيب شيميايي ۸۰SiO2-۱۶CaO-۴P2O5-(۵-۰)MgO (درصد مولي) به روش سُل-ژل سنتز شدند و تاثير آلايش مقادير ۰ و ۵ درصد مولي منيزيم بر ريزساختار لايه ميكروهيدروكسي‌آپاتايت تشكيل‌شده بر روي سطح شيشه‌هاي زيست‌فعال و خواص زيست‌فعالي برون‌تني (In vitro) آن‌ها مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاكي از وجود پيك‌هاي مشخصه هيدروكسي‌آپاتايت در زاوياي دوتتا ۲۵/۸ و ۳۱/۸ درجه، در تجزيه و تحليل پراش پرتو ايكس (XRD) و حضور باند‌هاي فسفات و كربنات در طيف‌سنجي تبديل فوريه فروسرخ (FTIR)، پس از ۱۴ روز غوطه‌وري در نمونه‎هاي سنتزشده در پژوهش بود. اين نتايج توسط تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، تاييد و ريزساختار كروي ميكروهيدروكسي‌آپاتايت نيز مشاهده شد. بنابراين با توجه به نتايج اين پژوهش، آلايش ۵ درصد مولي منيزيم در تركيب شيميايي شيشه مذكور باعث افزايش شدت پيك‌هاي مشخصه در بررسي XRD، افزايش عمق باندهاي كربنات و فسفات در بررسي FTIR و بلورهاي ميكروهيدروكسي‌آپاتايت تشكيل‌شده بر روي سطح اين نمونه در تصاوير SEM با افزايش زمان غوطه‌وري نمونه‌ها در محلول شبيه‌سازي‌شده بدن مشاهده گرديد كه بيانگر تاثير آلايش منيزيم در تركيب شيميايي شيشه مذكور بر روي ريزساختار و زيست‌فعالي شيشه‌هاي زيست‌فعال مي‌باشد.

In this study, 77S bioactive glass with the chemical composition of 80SiO2-16CaO-4P2O5-(0-5)MgO (mol%) were synthesized by sol-gel method and the effect of 0 and 5 mol% magnesium oxide on the microstructure of the formed micro-hydroxyapatite layer on the surface of BGs and their in vitro bioactive properties were investigated. The results indicated that the presence of characteristic peaks of hydroxyapatite at 2tetha angles 25.8 and 31.8, in X-ray diffraction (XRD) analysis and the presence of phosphate and carbonate bands in Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, after 14 days of immersion in synthesized samples in the research. These results were also observed by scanning electron microscope (SEM) images, confirming the spherical microstructure of formed micro-hydroxyapatite. Therefore, according to the results of this research, the doping of 5 mole percent magnesium oxide in the chemical composition of the mentioned 77S bioactive glass caused an increase in the intensity of the characteristic peaks in the XRD study, an increase in carbonate and phosphate bands in the FTIR study, and micro-hydroxyapatite crystals formed on the surface of BGs in the SEM images with the increase in the immersion time of the samples in the simulated body solution. Taken together, the results indicated that the effect of magnesium oxide doping in the chemical composition of the mentioned glass had a positive effect on in vitro bioactivity of 77S bioactive glass.