Nghiên cứu tổng hợp, đánh giá cấu trúc và tính chất cơ lý của thủy tinh 45S5 phối hợp ống nano TiO2

Abstract

Nghiên cứu này tập trung tổng hợp và đánh giá hệ vật liệu composite thủy tinh sinh học 45S5 gia cường ống nano TiO2 (45S5Tix) với các tỉ lệ % khối lượng khác nhau nhằm khắc phục hạn chế về độ cứng của thủy tinh sinh học truyền thống. Thủy tinh sinh học 45S5 là vật liệu quan trọng trong kỹ thuật mô xương nhờ khả năng hình thành lớp Hydroxyapatite có cấu trúc tương tự xương người. Việc ứng dụng phương pháp sol-gel giúp vật liệu đạt độ tinh khiết và diện tích bề mặt cao ở nhiệt độ tổng hợp thấp, tuy nhiên cải thiện tính chất cơ học của vật liệu vẫn là một thách thức lớn. Bằng cách bổ sung ống nano TiO2, nghiên cứu đề xuất một giải pháp hiệu quả để tăng cường độ cứng mà vẫn đảm bảo khả năng tương thích sinh học của hệ vật liệu 45S5Tix. Các mẫu đối chứng 45S5 và mẫu thực nghiệm được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel ở 700oC. Cấu trúc, hình thái, tính chất cơ lý (độ cứng Vickers) và hoạt tính sinh học (in vitro) của vật liệu được xác định thông qua các phương pháp XRD, FTIR, SEM/ EDS và đo độ cứng Vicker. Kết quả cho thấy vật liệu 45S5Tix đã được tổng hợp thành công, việc bổ sung ống nano TiO2 giúp cải thiện đáng kể độ cứng trong khi vẫn duy trì hoạt tính sinh học tối ưu tương đương mẫu 45S5