کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6482080 43 2014 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Urease-induced calcification of segmented polymer hydrogels - A step towards artificial biomineralization
ترجمه فارسی عنوان
کلسیفیکاسیون اوره های هیدروژل های پلیمری جدا شده - یک قدم به سمت بیومینالیزاسیون مصنوعی
کلمات کلیدی
کلسیفیکاسیون ناشی از اوره، بیومنریالیزاسیون مصنوعی، مواد ترکیبی ارگانیک / غیر ارگانیک، مواد پلیمری، هیدروژل،
ترجمه چکیده
کامپوزیت های طبیعی آلی / غیر معدنی، مانند گردن، استخوان ها و دندان ها، مواد کاملا طراحی شده با خواص مکانیکی استثنایی می باشند. روشهای متعددی برای تهیه کامپوزیتهای مصنوعی به کار گرفته شده است. کار ارائه شده روش جدیدی برای کانی سازی مواد فله در مقیاس وسیع را به دنبال روش معدنی زیستی توصیف می کند. برای این منظور، یک سری از پلیمرهای پلیمری با اوره آغشته تهیه شد. پس از پلیمریزاسیون، اوره اکتسابی فعال فعالیت آنزیمی بالایی را نشان می دهد. سپس مخلوط های پلیمری فعال زیستی با مخلوطی از اوره و کلسیم کلسیم درمان شدند. کلسیفیکاسیون ناشی از اورهاز باعث ایجاد کریستال های کربنات منحصرا در داخل هیدروژل حتی در دمای اتاق می شود. تأثیر ترکیب شبکه، درجه اتصال متقابل، غلظت اوره آز مضر و درجه حرارت کلسیفیکاسیون مورد بررسی قرار گرفت. با تغییر این پارامترها، خوشه های کروی، یکپارچه و همچنین نانوکریستال هایی با نوار با نسبت های مختلف نسبت به آرایه های کروی یا دندریتی شکل می گیرند. نانوبلورهای رشد شده، سفتی مواد اولیه را تا 700 برابر افزایش می دهند، به شرطی که این ریزساختار ساختار چگال را بدون خلل و مخلوط قوی بین کریستال و شبکه نشان می دهد. این فرایند پتانسیل تولید کلاس جدیدی از مواد هیبریدی است که در مقیاس ماکروسکوپیک برای استفاده در طراحی سبک و پزشکی استفاده می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی بیو مهندسی (مهندسی زیستی)
پیش نمایش مقاله
کلسیفیکاسیون اوره های هیدروژل های پلیمری جدا شده - یک قدم به سمت بیومینالیزاسیون مصنوعی
چکیده انگلیسی
Natural organic/inorganic composites, such as nacre, bones and teeth, are perfectly designed materials with exceptional mechanical properties. Numerous approaches have been taken to synthetically prepare such composites. The presented work describes a new way of mineralizing bulk materials on a large scale following the approach of bioinduced mineralization. To this end, a series of polymer conetworks with entrapped urease were prepared. After polymerization, the entrapped urease shows high enzymatic activity. The bioactive polymer conetworks were then treated with an aqueous mixture of urea and CaCl2. The urease-induced calcification indeed allows formation of carbonate crystals exclusively within the hydrogel even at room temperature. The influence of network composition, degree of cross-linking, immobilized urease concentration and temperature of calcification were investigated. By varying these parameters, spherical, monolithic clusters, as well as bar-like nanocrystals with different aspect ratios in spherical or dendritic arrays, are formed. The grown nanocrystals improve the stiffness of the starting material by up to 700-fold, provided that the microstructure shows a dense construction without pores and strong interaction between crystals and network. The process has the potential to generate a new class of hybrid materials that would be available on the macroscopic scale for use in lightweight design and medicine.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Acta Biomaterialia - Volume 10, Issue 9, September 2014, Pages 3942-3951
نویسندگان
, , , , ,