Luận án nghiên cứu chế tạo lớp phủ hydroxyapatit có khả năng tương thích sinh học trên vật liệu titan

• Trường học: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Vật liệu y sinh
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo lớp phủ hydroxyapatit tương thích sinh học trên titan bằng phương pháp sol gel
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu về vật liệu cấy ghép kim loại
• 1.2. Vật liệu kim loại phân hủy sinh học
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• PHẦN KẾT LUẬN

I. Giới thiệu về vật liệu cấy ghép y sinh

Vật liệu cấy ghép y sinh đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực y học hiện đại, đặc biệt là trong phẫu thuật chỉnh hình. Các loại vật liệu này được chia thành hai nhóm chính: kim loại vĩnh cửu và kim loại phân hủy sinh học. Titan là một trong những vật liệu kim loại vĩnh cửu được ưa chuộng nhất nhờ vào tính chất cơ học tốt và khả năng chống ăn mòn. Tuy nhiên, titan thiếu khả năng liên kết hóa học với xương, dẫn đến việc cần thiết phải phát triển các lớp phủ sinh học. Hydroxyapatit (HA) là một trong những vật liệu được nghiên cứu nhiều nhất để cải thiện tính tương thích sinh học của titan. HA có thành phần hóa học tương tự như xương, giúp kích thích sự phát triển của tế bào và mô xương. Việc kết hợp giữa titan và lớp phủ HA tạo ra các sản phẩm cấy ghép có khả năng đáp ứng yêu cầu y tế khắt khe.

II. Phương pháp chế tạo lớp phủ hydroxyapatit

Phương pháp sol-gel được sử dụng để chế tạo lớp phủ hydroxyapatit trên nền vật liệu titan. Phương pháp này cho phép kiểm soát tốt các thông số như pH, nhiệt độ nung và thời gian nung, từ đó tạo ra lớp phủ có tính chất cơ học và sinh học tốt. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc điều chỉnh các thông số này có ảnh hưởng lớn đến hình thái bề mặt, cấu trúc và độ bám dính của lớp phủ. Việc sử dụng lớp phủ TiO2 trung gian trước khi phủ HA cũng đã được nghiên cứu nhằm nâng cao độ bền bám dính. Các thử nghiệm in-vitro và in-vivo cho thấy lớp phủ HA có khả năng tương thích sinh học cao, mở ra triển vọng cho ứng dụng trong y sinh.

III. Đặc trưng tính chất của lớp phủ hydroxyapatit

Đặc trưng tính chất của lớp phủ hydroxyapatit được nghiên cứu thông qua các phương pháp như hiển vi điện tử quét (SEM) và nhiễu xạ tia X. Kết quả cho thấy lớp phủ HA có cấu trúc tinh thể tốt, độ dày đồng đều và khả năng bám dính cao trên bề mặt titan. Các thử nghiệm cho thấy lớp phủ này không chỉ cải thiện tính tương thích sinh học mà còn giúp giảm thiểu sự giải phóng ion kim loại từ titan, từ đó giảm thiểu nguy cơ kích ứng mô. Điều này chứng tỏ rằng lớp phủ HA có thể tạo ra một môi trường thuận lợi cho sự phát triển của tế bào xương, hỗ trợ quá trình liền xương sau khi cấy ghép.

IV. Ứng dụng trong y học

Lớp phủ hydroxyapatit trên titan có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y học, đặc biệt là trong phẫu thuật chỉnh hình và nha khoa. Các sản phẩm cấy ghép được chế tạo từ titan phủ HA đã được thử nghiệm thành công trên động vật, cho thấy khả năng tích hợp tốt với mô xương. Việc phát triển lớp phủ này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất của các implant mà còn giảm thiểu chi phí nhập khẩu vật liệu cấy ghép từ nước ngoài. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao khả năng tự chủ trong sản xuất vật liệu y sinh tại Việt Nam.