ゼラチン - キトサンネットワーク上のリン酸カルシウム形成を介したナノコンポジットの製造と、二相性複合材料の特性に対するゼラチンの影響

ゼラチン（GEL）、キトサン（CS）、およびリン酸カルシウム（CAP）ナノ粒子で構成される新しい生分解性ポリマーセラミックナノコンポジットを、IN in situ調製方法に基づいて調製しました。製造されたバイオコンポジットは、FTIR、X線回折（XRD）、透過電子顕微鏡（TEM）、およびX線元素分析（SEM-EDX）を備えた走査型電子顕微鏡によって特徴付けられました。特性評価の結果は、結晶リン酸カルシウムナノ粒子がポリマーマトリックスで鉱化され、リン酸カルシウムのCa2+とポリマー分子鎖の官能基との相互作用が形成されたことが確認されました。XRDの結果は、ヒドロキシアパタイト（HA）に加えて、ブラシアイト（BR）およびリン酸三カルシウム（β-TCP）粒子も、ポリマーマトリックスへの基本溶液の完全な浸透がないために形成されたことを示しました。しかし、SEM画像は、ポリマーマトリックスがリン酸カルシウムの粒子サイズに制御する役割を持っていることを示しました。3つのコンポーネント複合材料の粒子のサイズは約100nmでしたが、2つのコンポーネントコンポジットではμmサイズでより多くであることが証明されました。TEM観察はSEMの結果をサポートし、3つの成分複合材料がリン酸カルシウムナノ粒子を持っていることを示しました。複合材料の弾性率と圧縮強度も、ゼラチンとキトサンを一緒に雇用することにより改善され、外科的応用により有益になる可能性があります。

A novel biodegradable polymer-ceramic nanocomposite which consisted of gelatin (Gel), chitosan (CS), and calcium phosphate (CaP) nanoparticles was prepared based on in situ preparation method. The fabricated biocomposites were characterized by FTIR, X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) as well as scanning electron microscope with X-ray elemental analysis (SEM-EDX). The characterization results confirmed that the crystalline calcium phosphate nanoparticles were mineralized in polymeric matrix and the interaction between Ca2+ in calcium phosphate and functional groups in polymers molecular chains was formed. XRD result showed that in addition to hydroxyapatite (HA), Brushite (BR) and tricalcium phosphate (β-TCP) particles also were formed due to lack of complete penetration of the basic solution into the polymeric matrix. However, SEM image indicated that the polymeric matrix has the controlling role in the particle size of calcium phosphate. The size of particles in three component composites was about 100nm while in two component composites proved to be more in μm size. TEM observation supported SEM results and showed that the three component composites have calcium phosphate nanoparticles. The elastic modulus and compressive strength of the composites were also improved by the employment of gelatin and chitosan together, which can make them more beneficial for surgical applications.