Βιοενεργές ύαλοι και βιοσυμβατά κεραμικά υλικά με βάση το P2O5
| dc.contributor.author | Σαράντη, Αθανασία | |
| dc.date.accessioned | 2015-10-15T06:20:07Z | |
| dc.date.available | 2015-10-15T06:20:07Z | |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/644 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.458 | |
| dc.rights | Default License | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | * |
| dc.subject | Βιοενεργός | el |
| dc.subject | Βιοσυμβατότητα | el |
| dc.subject | Ύαλοι | el |
| dc.subject | Υδροξυαπατίτης | el |
| dc.subject | Φασματοσκοπία Raman | el |
| dc.subject | Φασματοσκοπία υπερύθρου | el |
| dc.subject | Μοριακή δυναμική | el |
| dc.title | Βιοενεργές ύαλοι και βιοσυμβατά κεραμικά υλικά με βάση το P2O5 | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | * |
| heal.abstract | Στην παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματοποιήθηκε η σύνθεση δυαδικών φωσφορικών υάλων με μαγνήσιο xΜgO·(1-x)P2O5, όπου 0.50?x?0.80 και με ασβέστιο xCaO·(1-x)P2O5, όπου 0.50?x?0.72. Η σύνθεση υάλων με τόσο υψηλά ποσοστά αλκαλίου αναφέρεται για πρώτη φορά στη βιβλιογραφία και επιτεύχθηκε με μέθοδο ταχείας ψύξης τήγματος (105 °C/s) μέσω περιστρεφόμενων μεταλλικών κυλίνδρων. Ο δομικός χαρακτηρισμός των υάλων πραγματοποιήθηκε μέσω των φασματοσκοπιών μ-Raman και υπερύθρου απ’ όπου προέκυψε ότι το αρχικό υαλώδες πλέγμα αποτελούμενο από φωσφορικά τετράεδρα συνδεδεμένα μεταξύ τους σε μακριές αλυσίδες τροποποιείται σταδιακά με την προσθήκη των οξειδίων μαγνησίου και ασβεστίου. Η προσθήκη των οξειδίων έχει ως αποτέλεσμα να διαρρηγνύονται οι γέφυρες Ρ-Ο-Ρ που σχηματίζουν τις αλυσίδες και για υψηλά ποσοστά αλκαλίου (x>0.70) το φωσφορικό πλέγμα καταλήγει να αποτελείται σχεδόν αποκλειστικά από μεμονωμένα τετράεδρα φωσφόρου. Οι φασματοσκοπίες μ-Raman και υπερύθρου έδειξαν ότι τα κατιόντα του ασβεστίου δρουν πιο αποτελεσματικά ως τροποποιητές του φωσφορικού πλέγματος από αυτά του μαγνησίου τα οποία παράλληλα σχηματίζουν γέφυρες με τα οξυγόνα δημιουργώντας έτσι δομικά συγκροτήματα Mg-O. Στο ίδιο συμπέρασμα καταλήγουν και τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων μοριακής δυναμικής που έγιναν για τα παραπάνω δύο συστήματα υάλων με βάση τα οποία μπορεί να μελετηθούν θεωρητικά τα ίδια τα κατιόντα και οι αλληλεπιδράσεις τους με το περιβάλλον. Η επαγόμενη κρυστάλλωση με θερμική επεξεργασία των υάλων ασβεστίου με x=0.67, 0.70 και 0.72 οδήγησε στο σχηματισμό υαλοκεραμικών τα οποία, με βάση τη μελέτη περίθλασης ακτίνων- Χ, εμφανίζουν κρυσταλλικές φάσεις με βιοενεργές ιδιότητες όπως το β-TCP και τα α, β-DCP. Με τη μέθοδο ταχείας ψύξης τήγματος πραγματοποιήθηκε και η σύνθεση των τριαδικών φωσφορικών υάλων xΒ2Ο3·[yCaΟ·(1-x)P2Ο5], όπου x=0,0.1, 0.2, 0.3 και y=2, 2.6, 3, 4, 5. Η δομή των υάλων μελετήθηκε με φασματοσκοπίες μ-Raman και υπερύθρου. Η ανάλυση των φασμάτων για την πλειοψηφία των δειγμάτων έδειξε ότι η υαλώδης δομή τους αποτελείται κυρίως από δομικές φωσφορικές μονάδες υψηλού αρνητικού φορτίου P2O7 4- , PO4 3- και τριγωνικές μονάδες B?2O-. Στις υάλους αυτές η τροποποίηση του φωσφορικού πλέγματος από το οξείδιο του ασβεστίου φαίνεται να καθυστερεί καθώς ένας αριθμός ιόντων Ca2+ δεσμεύονται στην τροποποίηση του βορικού πλέγματος που φαίνεται να σχηματίζεται παράλληλα με το φωσφορικό. Τα φάσματα μ-Raman και υπερύθρου των υάλων αυτών έδειξαν επίσης ότι οι ύαλοι με βόριο εμφάνισαν βιοενεργότητα εντός ολίγων ημερών μετά από in-vitro πειράματα που έγιναν με την εμβάπτισή και παραμονή τους σε προσομοιωμένο βιολογικό υγρό (SBF). Mε σκοπό την κατανόηση του μηχανισμού με τον οποίο σχηματίζεται ο υδροξυαπατίτης στην επιφάνειας της αντιπροσωπευτικής τριαδικής υάλου 0.64CaO-0.16P2O5-0.20B2O3, η ύαλος παρέμεινε ΠΕΡΙΛΗΨΗ 181 σε διάλυμα SBF για διάφορα χρονικά διαστήματα και κατόπιν αξιολογήθηκε με φασματοσκοπία μ- Raman και υπερύθρου όπου επιβεβαιώθηκε ο σχηματισμός υδροξυαπατίτη στην επιφάνεια της υάλου από τις πρώτες κιόλας ώρες παραμονής της στο προσομοιωμένο υγρό. Οι παρατηρούμενες, μέσω οπτικού μικροσκοπίου και ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης, επιφανειακές μεταβολές αποδόθηκαν στην ανάπτυξη μικροκρυσταλλιτών απατίτη πάνω στην επιφάνεια της υάλου. Οι μετρήσεις ατομικής απορρόφησης των διαλυμάτων SBF, όπου υπολογίστηκαν οι συγκεντρώσεις των ιόντων Na+, Ca2+ και B(ΟΗ)4 -, έδειξαν την σταδιακή απομάκρυνση κατιόντων Ca2+ από την επιφάνεια της υάλου ως αποτέλεσμα της ιοντοανταλλαγής που συμβαίνει στη διεπιφάνεια μεταξύ υάλου-διαλύματος από τις πρώτες κιόλας ώρες παραμονής της στο SBF. Με τον ίδιο ρυθμό απομακρύνονται από την επιφάνεια της υάλου και ιόντα B(ΟΗ)4 - που οφείλεται στη διάβρωση του υαλώδους πλέγματος. | |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Σχολή Επιστημών και Τεχνολογιών Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | |
| heal.access | free | |
| heal.advisorName | - | |
| heal.bibliographicCitation | Βιβλιογραφία: σ. 200-207 | |
| heal.classification | Βιοϊατρικά υλικά | el |
| heal.committeeMemberName | Μπέλτσιος, Κωνσταντίνος | el |
| heal.committeeMemberName | Καρακασίδης, Μιχαήλ | el |
| heal.committeeMemberName | Γεωργούλης, Αναστάσιος | el |
| heal.committeeMemberName | Νικολόπουλος, Παναγιώτης | el |
| heal.committeeMemberName | Φωτιάδης, Δημητριος | el |
| heal.committeeMemberName | Βαϊμάκης, Τιβέριος | el |
| heal.committeeMemberName | Αγαθόπουλος, Συμεών | el |
| heal.fullTextAvailability | false | |
| heal.generalDescription | Περιέχει παράρτημα | |
| heal.identifier.secondary | http://thesis.ekt.gr/thesisBookReader/id/18622#page/1/mode/2up | |
| heal.language | el | |
| heal.numberOfPages | 209 σ. | |
| heal.publicationDate | 2009 | |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Σχολή Επιστημών και Τεχνολογιών Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | |
| heal.type | doctoralThesis | |
| heal.type.el | Διδακτορική διατριβή | el |
| heal.type.en | Doctoral thesis | en |