Nghiên Cứu Tổng Hợp 3D Nanocomposite Tinh Bột/PVA/HA/ZnO Dùng Làm Giá Thể Cho Xương

• Tác giả: Trần Long Nhật
• Người hướng dẫn: TS. Lê Thị Duy Hạnh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tổng Hợp 3D Nanocomposite Tinh Bột/PVA/HA/ZnO Dùng Làm Giá Thể Cho Xương
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Vật liệu nanocomposite dùng làm giá thể cho xương
• 1.1.1. Khái niệm về vật liệu nanocomposite
• 1.1.2. Tổng quan về giá thể xương
• 1.1.3. Cấu trúc của xương
• 1.2. Các đặc tính của giá thể composite
• 1.3. Các phương pháp chế tạo thường dùng
• 1.3.1. Tổng quan về tinh bột
• 1.3.2. Tính tan trong nước và sự hồ hóa của tinh bột
• 1.3.3. Tính chất hóa học của tinh bột
• 1.3.4. Tinh bột biến tính
• 1.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng làm giá thể cho xương
• 1.4.1. Tổng quan về polyvinyl alcohol
• 1.4.2. Tính chất hóa lý của PVA
• 1.4.3. Tình hình ứng dụng của Polyvinyl Alcohol
• 1.5. Tổng quan về Hydroxylapatite
• 1.5.1. Phương pháp tổng hợp Hydroxyapatite
• 1.5.2. Tình hình ứng dụng của Hydroxylapatite
• 1.6. Tổng quan về ZnO
• 1.6.1. Ứng dụng của ZnO
• 1.6.2. Vai trò của Zn đến khả năng hình thành và phát triển xương
• 1.7. Nanocomposite TB/PVA/HA/ZnO
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Vật liệu và hóa chất
• 2.1.1. Nano HA/ZnO tổng hợp từ xương gà và muối kẽm acetate
• 2.1.2. Tổng hợp nano HA/ZnO
• 2.1.3. Tổng hợp nano ZnO
• 2.1.4. Tinh bột biến tính, Polyvinyl ancol, Glutaraldehyde
• 2.2. Tổng hợp nanocomposite TB/PVA/HA/ZnO
• 2.2.1. Quy trình tổng hợp
• 2.2.2. Khảo sát tỉ lệ HA/ZnO ảnh hưởng đến tính chất của giá thể
• 2.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của cách thức tạo mẫu đến tính chất của giá thể
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X
• 2.3.2. Phương pháp phân tích phổ tán xạ năng lượng tia X
• 2.3.3. Kính hiển vi điện tử SEM kết hợp với phổ tán xạ năng lượng EDX
• 2.3.4. Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại FTIR
• 2.3.5. Phương pháp xác định cơ tính của vật liệu
• 2.3.6. Phương pháp xác định độ phân hủy của vật liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Vật liệu nano HA/ZnO tạo thành từ xương gà và muối kẽm acetate
• 3.1.1. Hình ảnh cảm quan
• 3.1.2. Phân tích hình thái bề mặt qua FESEM
• 3.1.3. Kết quả từ FTIR
• 3.1.4. Kết quả từ XRD
• 3.2. Cấu trúc của giá thể nanocomposite TB/PVA/HA/ZnO
• 3.2.1. Hình ảnh cảm quan của giá thể composite
• 3.2.2. Kết quả từ SEM
• 3.2.3. Kết quả từ XRD
• 3.2.4. Kết quả FTIR
• 3.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ ZnO đến các tính chất của giá thể
• 3.3.1. Ảnh hưởng đến cơ tính của giá thể
• 3.3.2. Ảnh hưởng đến khả năng hình thành xương mới của giá thể
• 3.3.3. Ảnh hưởng đến khả năng phân hủy của giá thể
• 3.3.4. Ảnh hưởng của cách thức tổng hợp đến tính chất của giá thể
• 3.3.4.1. Ảnh hưởng đến cơ tính của giá thể
• 3.3.4.2. Ảnh hưởng đến khả năng hình thành xương mới của giá thể
• 3.3.4.3. Ảnh hưởng đến khả năng phân hủy của giá thể
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Nanocomposite Tinh Bột PVA HA ZnO

Nghiên cứu tổng hợp 3D nanocomposite tinh bột/PVA/HA/ZnO đang thu hút sự chú ý trong lĩnh vực y học. Vật liệu này được xem như một giải pháp tiềm năng cho việc tái tạo xương. Sự kết hợp giữa các thành phần như tinh bột, Polyvinyl alcohol (PVA), Hyaluronic acid (HA) và Zinc oxide (ZnO) tạo ra một giá thể có tính chất cơ học và sinh học tốt. Việc hiểu rõ về cấu trúc và tính chất của nanocomposite này là rất quan trọng để phát triển ứng dụng trong y học.

1.1. Khái Niệm Về Nanocomposite Trong Y Học

Nanocomposite là vật liệu đa pha, trong đó có ít nhất một pha có kích thước nhỏ hơn 100 nm. Chúng có thể cải thiện đáng kể các tính chất như độ bền, độ ổn định và khả năng dẫn truyền. Việc ứng dụng nanocomposite trong y học, đặc biệt là trong tái tạo xương, đang được nghiên cứu sâu rộng.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Giá Thể Trong Tái Tạo Xương

Giá thể là vật liệu có cấu trúc ba chiều, cần có tính tương thích sinh học và khả năng phân hủy tốt. Chúng giúp tạo không gian cho xương mới hình thành và hỗ trợ quá trình chữa lành. Việc phát triển giá thể từ nanocomposite có thể mang lại nhiều lợi ích cho y học.

II. Vấn Đề Trong Nghiên Cứu Giá Thể Tái Tạo Xương

Mặc dù có nhiều tiềm năng, việc phát triển giá thể nanocomposite vẫn gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như tính đồng nhất, khả năng phân hủy và tương thích sinh học cần được giải quyết. Những thách thức này ảnh hưởng đến hiệu quả của giá thể trong việc tái tạo xương.

2.1. Thách Thức Về Tính Đồng Nhất Của Vật Liệu

Tính đồng nhất giữa các thành phần trong nanocomposite là rất quan trọng. Nếu các thành phần không phân tán đồng đều, điều này có thể ảnh hưởng đến tính chất cơ học và khả năng hình thành xương mới.

2.2. Khả Năng Phân Hủy Của Giá Thể

Khả năng phân hủy của giá thể cần phải được kiểm soát để đảm bảo rằng nó không phân hủy quá nhanh hoặc quá chậm. Điều này ảnh hưởng đến quá trình tái tạo xương và sự phát triển của mô mới.

III. Phương Pháp Tổng Hợp Nanocomposite Tinh Bột PVA HA ZnO

Việc tổng hợp nanocomposite từ các thành phần như tinh bột, PVA, HA và ZnO có thể được thực hiện qua nhiều phương pháp khác nhau. Mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến tính chất cuối cùng của vật liệu.

3.1. Phương Pháp Tổng Hợp Nano HA ZnO

Nano HA/ZnO có thể được tổng hợp từ xương gà và muối kẽm acetate. Quá trình này bao gồm nung ở nhiệt độ cao để tạo ra các hạt nano với kích thước nhỏ, giúp cải thiện tính chất cơ học của giá thể.

3.2. Quy Trình Tổng Hợp Nanocomposite

Quy trình tổng hợp nanocomposite TB/PVA/HA/ZnO bao gồm việc trộn các thành phần với nhau theo tỉ lệ nhất định. Việc kiểm soát tỉ lệ này rất quan trọng để đạt được các tính chất mong muốn cho giá thể.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Nanocomposite Trong Y Học

Nanocomposite tinh bột/PVA/HA/ZnO có nhiều ứng dụng trong y học, đặc biệt là trong lĩnh vực tái tạo xương. Các nghiên cứu cho thấy rằng vật liệu này có khả năng thúc đẩy quá trình hình thành xương mới và cải thiện tính chất cơ học.

4.1. Khả Năng Hình Thành Xương Mới

Nghiên cứu cho thấy rằng giá thể nanocomposite có khả năng tạo khoáng apatite tốt, giúp thúc đẩy quá trình hình thành xương mới. Điều này rất quan trọng trong việc điều trị các chấn thương xương.

4.2. Tính Tương Thích Sinh Học Của Vật Liệu

Tính tương thích sinh học của nanocomposite là yếu tố quyết định trong việc ứng dụng trong y học. Vật liệu cần phải không gây phản ứng phụ và hỗ trợ quá trình chữa lành tự nhiên của cơ thể.

V. Kết Luận Về Nghiên Cứu Nanocomposite Tinh Bột PVA HA ZnO

Nghiên cứu tổng hợp nanocomposite tinh bột/PVA/HA/ZnO mở ra nhiều triển vọng trong lĩnh vực y học. Việc phát triển vật liệu này có thể giúp cải thiện hiệu quả trong việc tái tạo xương và hỗ trợ quá trình chữa lành. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để giải quyết các thách thức hiện tại.

5.1. Triển Vọng Tương Lai Của Nanocomposite

Nanocomposite có tiềm năng lớn trong việc phát triển các vật liệu y sinh mới. Việc nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc và tính chất của chúng sẽ giúp mở rộng ứng dụng trong y học.

5.2. Đề Xuất Nghiên Cứu Tiếp Theo

Cần thực hiện các nghiên cứu tiếp theo để cải thiện tính đồng nhất và khả năng phân hủy của nanocomposite. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả ứng dụng trong tái tạo xương.