سنتز نانوكامپوزيت‌هاي سوزني شكل هيدروكسي‌آپاتيت- اسيد گلوتاميك با استفاده از روش بيوميمتيك

Synthesis of Needle-like Hydroxyaptite–Glutamic Acid Nanocomposite Prepared by Biomimmetic Method

در اين تحقيق، پودر هيدروكسي¬آپاتيت حاوي ذرات سوزني شكل در مقياس نانومتر با استفاده از پروتئين حاوي اسيد گلوتاميك با غلظت 2/0 و 4/0 مولار بوسيله روش بيوميمتيك سنتز شد. مواد اوليه شامل محلول كلسيم نيترات چهارآبه و دي‌آمونيوم هيدروژن فسفات مورد استفاده قرار گرفتند. تغييرات ساختاري و فازي بوسيله XRD و FT-IR مورد مطالعه قرار گرفت. همچنين، مورفولوژي نانوذرات بوسيله SEM و TEM مورد ارزيابي قرار گرفت. ميزان بلورينگي با افزايش مقدار اسيدهاي ‌آمينه در محلول كاهش يافت. پيك‌هاي ويژه آپاتيت در نمودارهاي XRD و طيف‌هاي FT-IR تاييد شده است. همچنين، آناليز FT-IR حضور پيوندهاي COOH اسيد گلوتاميك را تاييد مي‌نمايد. تصاوير TEM، تشكيل نانوذرات سوزني شكل را بعد از عمليات حرارتي در °C 600 نشان مي‌دهد. به علاوه،‌ اين تصاوير نشان مي‌دهد كه اندازه ذرات در حدود 100- 20 نانومتر است. بر اساس نتايج اين تحقيق، پروتئين‌هايي با گروه‌هاي كربوسيلات، كربونيل و آميد مي‌توانند به عنوان محل‌هاي جوانه‌زني نانوذرات هيدروكسي‌آپاتيت سوزني شكل در نظر گرفته شوند.

In this study, the needle-like hydroxyapatite nanoparticles were prepared with aqueous solution of glutamic acid with a concentration of 0.2 M and 0.4 M via biomimmetic synthesis method. The Ca(NO3)2.4H2O and (NH4)2HPO4 were used as Ca and P precursors. The phase development and chemical structure were studied by XRD and FT-IR. Also, morphology of nanoparticles was investigated by SEM and TEM. Crystallinity of powders was decreased with increasing the amino acid. The characteristic peaks of hydroxyapatite were identified in the FT-IR spectra and XRD patterns of heat treated powders. Also, the FT-IR analysis revealed the presence of COOH- bonds of glutamic acid. TEM images showed the needle shape nanoparticles obtained after a heat treatment at 600°C. The particle size values measured by TEM was about 20 -100 nm. The carboxylate, carbonyl and amides groups of proteins can be considered as the nucleation sites of needle shape hydroxyapatite nanoparticles obtained in this work.