Phosphate and buffer capacity effects on biomimetic carbonate apatite
Phosphate and buffer capacity effects on biomimetic carbonate apatite
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磷酸盐和缓冲能力对仿生碳酸盐磷灰石的影响
DOI：
10.1016/j.ceramint.2022.12.101
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发表时间：
2023
影响因子：
5.2
通讯作者：
Deymier, Alix C.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wong, Stephanie L.;Deymier, Alix C.
随着碳酸磷灰石 (CAp) 在生物医学设备中的使用越来越多，有必要了解这种热力学不稳定的矿物质如何与不同的周围体液相互作用。尽管现有关于其他磷酸钙在类生物液体中演化的知识，但 CAp 在这些溶液中如何反应尚不清楚。因此，我们的目标是确定溶液磷酸盐浓度和缓冲容量 (BC) 如何影响 CAp 溶解/重结晶。为此，首先通过水相沉淀反应合成 CAp 粉末，然后暴露于以下溶液之一 3 天：(1) 0 mM PO4、(2) 8 mM PO4、(3) 16 mM PO4、(4) 低 BC 或 (5) 高 BC。然后，通过拉曼分析粉末的质量损失、成分，通过 XRD 分析晶体结构，并通过 TEM 分析尺寸。通过 ICPOES 评估溶液中的 Ca、P、Na 和 K。我们的结果表明，无论BC如何，溶液中磷酸盐的增加都会产生更大、结晶度更高的CAp晶体，表明晶体成熟。此外，在 pH 平衡后，晶体具有较少的碳酸盐取代和从溶液中吸收更多的磷酸根离子。这些数据提供了有关生物材料中的 CAp 在植入后如何成熟并改变体内成分和材料特性的见解。
With the increasing use of carbonated apatite (CAp) in biomedical devices, it has become necessary to understand how this thermodynamically unstable mineral interacts with varying surrounding body fluids. Despite existing knowledge about the evolution of other calcium phosphates in bio-like fluids, it is unknown how CAp reacts in these solutions. Therefore, our goal was to determine how solution phosphate concentration and the buffer capacity (BC) affects CAp dissolution/recrystallization. To do so, CAp powder was first synthesized through an aqueous precipitation reaction and then exposed to one of the following solutions for 3 days: (1) 0 mM PO4, (2) 8 mM PO4, (3) 16 mM PO4, (4) low BC, or (5) high BC. Afterwards, the powders were analyzed for mass loss, composition via Raman, crystal structure via XRD, and size via TEM. The solutions were evaluated for Ca, P, Na, and K through ICPOES. Our results suggest that increased phosphate in the solution, regardless of BC, created larger, more crystalline CAp crystals, indicating crystal maturation. In addition, the crystals had fewer carbonate substitutions and more phosphate ion uptake from the solution after pH equilibrium. This data offers insight on how CAp in biomaterials may mature and change composition and material properties in the body after implantation.
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磷灰石简介
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
P. Ptáček
通讯作者：
P. Ptáček
影响因子：
2.4
作者：
Habelitz, S;Marshall, GW;Marshall, SJ
通讯作者：
Marshall, SJ
影响因子：
4.2
作者：
OKAZAKI, M;MORIWAKI, Y;TAKAHASHI, J
通讯作者：
TAKAHASHI, J
DOI：
10.1007/s10856-012-4719-y
发表时间：
2012-11-01
影响因子：
3.7
作者：
Vandecandelaere, Nicolas;Rey, Christian;Drouet, Christophe
通讯作者：
Drouet, Christophe
碱抗衡离子影响高 pH 水中无定形磷酸钙磷灰石纳米晶体的结晶动力学
影响因子：
3.8
作者：
C. J. Ibsen;H. Leemreize;Bjørn Fridur Mikladal;J. Skovgaard;M. Bremholm;Jacob Rostgaard Eltzholtz;B. Iversen;H. Birkedal
通讯作者：
H. Birkedal