Microstructure and mechanical Properties of Inverse Nanocomposite made from Polylactide and Hydroxyapatite Nanoparticles
Elżbieta Pietrzykowska, Barbara Romelczyk-Baishya, Agnieszka Chodara, Iwona Koltsov, Hilary Smogór, Jan Mizeracki, Zbigniew Pakieła and Witold Łojkowski
Materials 2022, 15, 184. doi.org/10.3390/ma15010184 (PDF)
Streszczenie:
Polimerowe nanokompozyty były intensywnie badane dla wielu zastosowań, włączając w to medyczne implanty osteoregeneracyjne. Tym niemniej, jak dotąd nie znaleziono satysfakcjonujących rozwiązań dla regeneracji dużych, tak zwanych krytycznych, ubytków kostnych. Potrzebne jest stworzenie materiału charakteryzującego się optymalną porowatością, odpowiednią wytrzymałością i elastycznymi modułami pasującymi do tych występujących w kościach, jednocześnie stymulującymi przerastanie tkanki kostnej. Odwrócone nanokompozyty, gdzie zawartość ceramicznego składnika jest większy niż zawartość polimeru, są najnowszym osiągnięciem. W związku ze swoją wyższą zawartością ceramiki, mogą zaoferować wymagane właściwości dla implantów kości, których nie posiadają polimery z mniejszą zawartością nanocząstek.
Ta publikacja przedstawia odwrócone nanokompozyty składające się z bioresorbowalnego nano krystalicznego hydroksyapatytu (HAP NPs) i polilaktydu (PLLA), wytworzonego poprzez zastosowanie crio-mielenia i metody z użyciem gorącej prasy izostatycznej. Były badane następujące kompozycje: 25%,50%,75% HAP NPs w objętości. Badano właściwości mechaniczne I structure tych kompozycji. Stwierdzono, że 50% zawartości HAP NPs w objętości była optymalna jeżeli brać pod uwagę wytrzymałość na ściskanie i porowatość. Odwrócony nanokompzyt z zawartością 50% nanoceramiki w objętości wykazywał wytrzymałość na ściskanie 99±4MPa, kąt zwilżania o wartości 50ο, i porowatość 25%, co sprawia, że materiał ten jest dobrym przyszłym kandydatem do bioresorbowalnych implantów kostrnych.
Keywords: odwrócone nanokompozyty; biomateriały; własciwości mechaniczne