بررسي خواص فيزيكي، شيميايي و پاسخ‌هاي سلولي بيوسراميك ژيپس حاوي غلظت‌هاي مختلف استرانسيم

بررسي خواص فيزيكي، شيميايي و پاسخ‌هاي سلولي بيوسراميك ژيپس حاوي غلظت‌هاي مختلف استرانسيم

هدف اين مقاله بررسي اثر وارد كردن مقادير مختلف يون استرانسيم (با درصد وزني 19/0-23/2) به درون شبكه بيوسراميك سولفات كلسيم بر خواص فيزيكي، ساختاري و زيستي در محيط in vitro و مقايسه آن با خواص نمونه سولفات كلسيم دي هيدراته (ژيپس) خالص به عنوان نمونه شاهد است. ژيپس حاوي استرانسيم (Sr-ژيپس) از مخلوط كردن پودر سولفات كلسيم نيمه هيدراته و محلول نيترات استرانسيم حاصل شد، سپس نمونه‌ها با آب مقطر شستشو داده شدند تا نمك‌هاي باقيمانده خارج شود. ژيپس تنها فازي بود كه در تركيب نمونه ژيپس خالص و استرانسيم‌دار حاصل شد و همچنين يك جابه‌جايي در زاويه پراش اشعه X به سمت زواياي كوتاه‌تر در الگوهاي پراش نمونه‌هاي حاوي استرانسيم مشاهده شد. حضور استرانسيم در ساختار ژيپس استحكام ژيپس را افزايش و حلّاليتش را كاهش داد. ريزساختار تمامي نمونه‌ها شامل بلورهاي كوچك ميله‌اي شكل و درهم فرو رفته است و در اين ميان بلورهاي Sr-ژيپس طويل‌تر و ضخيم‌ترند. الگوي EDXA نمونه ژيپس حاوي استرانسيم حضور يون‌هاي كلسيم و سولفور به عنوان عناصر اصلي ژيپس و مقدار جزيي استرانسيم را نشان داد. رهايش پيوسته استرانسيم از نمونه ژيپس حاوي استرانسيم به درون محلول شبيه‌سازي شده با بدن به مدت 14 روز مشاهده شد. نرخ تكثير و فعاليت آلكالين فسفات سلول‌هاي استخوان‌ساز كشت داده شده روي نمونه‌هاي حاوي Sr نسبت به ژيپس خالص بهتر بود.

The aim of the present paper is to investigate the effect of incorporating various amounts of strontium ions (0.19 - 2.23 wt%) into calcium sulfate bioceramics on the physical, structural properties and in vitro bioactivity and compare these properties with those of a pure calcium sulfate dehydrate (gypsum) as control. Strontium-doped gypsum (Sr-gypsum) was obtained by mixing calcium sulfate hemihydrates powder and solutions of strontium nitrate followed by washing the specimens with distilled water for the removal of residual salts. Gypsum was the only phase found in the composition of both pure and Sr-gypsum meanwhile a shift into lower diffraction angles was observed in the x-ray diffraction patterns of doped specimens. The Sr-doped sampled exhibited higher compressive strength and lower solubility than pure gypsum. Microstructure of all gypsum specimens had been composed of many rod-like small crystals entangled to each others with more elongation and higher thickness in the cases of Sr-gypsum. EDXA pattern of Sr-gypsum showed the presence of calcium and sulfur ions as the main elements of gypsum as well as slight amount of strontium ion. A continuous release of strontium was observed from the Sr-gypsum after soaking in simulated body fluid for 14 days. Proliferation rate of cultured osteoblasts and higher alkaline phosphatase activity on doped samples was better compared to pure gypsum.