การปรับปรุงสมบัติทางชีวภาพและสมบัติการละลายของแก้วและแก้วเซรามิกชีวภาพในระบบโซเดียมแคลเซียมฟอสเฟตเพื่อนำไปประยุกต์เป็นกระดูกเทียม

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้แบ่งเป็น 2 วัตถุประสงค์หลัก วัตถุประสงค์แรกเป็นการศึกษาผลของการเติมฮาร์ด เฟอร์ไรต์ชนิดแบเรียมสตรอนเทียมเฟอร์ไรต์ ((Ba)Fe12O19) ลงในแก้วชีวภาพระบบ P2O5-CaO-Na2O ที่มี ผลต่อ โครงสร้างทางจุลภาค สมบัติทางกายภาพ สมบัติทางเคมีสมบัติทางแม่เหล็ก สมบัติทางความร้อน และสมบัติทางชีวภาพของแก้วเซรามิก เพื่อประยุกต์ใช้ในการรักษาโรคมะเร็งกระดูกโดยวิธีไฮเปอร์เทอร์ เมีย โดยทําการการประดิษฐ์ชิ้นงานแก้วเซรามิกด้วยวิธีการผลิตแก้วเซรามิกแบบการซินเตอร์ในสถานะ ของแข็ง (modified solid-state sintering method) จากนั้นจึงนําชิ้นงานดังกล่าวไปทําการตรวจ วิเคราะห์เฟสของผลึกที่ได้ด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ (X-ray diffraction; XRD) ศึกษาสมบัติ ความเป็นทางแม่เหล็ก ด้วยเครื่องวัดสมบัติแ ม่เหล็กแบบสั่น ตัวอย่าง (vibrating sample magnetometer; VSM) ตรวจหาโครงสร้างจุลภาคของผลึกที่เกิดขึ้นในชิ้นงานด้วยกล้องจุลทรรศน์ อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning electron microscopy; SEM) และทําการศึกษาสมบัติความเข้า กันได้ทางชีวภาพโดยการแช่ชิ้นงานในสารละลายจําลองไอออนพลาสมาของเลือดมนุษย์ (Simulated Body Fluid; SBF) เป็นเวลา 7-14 วัน เป็นต้น แก้วเซรามิกทุกอัตราส่วนมีสมบติป็นแม่เหล็กแบบฮาร์ด และมีความสามารถที่จะเข้ากับเนื้อเย่ือของร่างกายได้เป็นอย่างดีและมีความเป็นไปได้ในการนําแก้วเซรา มิกชีวภาพที่ประกอบด้วยผลึกของสารแม่เหล็กสามารถใช้งานทางด้านการรักษาโรคมะเร็งกระดูกโดยวิธี ไฮเปอร์เทอร์เมีย ส่วนวัตถุประสงค์ที่สองเป็นการศึกษาผลของอุณหภูมิซินเตอร์ที่มีต่อสมบัติทางกายภาพ และ สมบัติทางด้านชีวภาพของแก้วเซรามิกระบบ SrFe12O19 (SF)-P2O5-CaO-Na2O จากการตรวจสอบเพส องค์ประกอบของชิ้นงานด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ (X-ray diffraction; XRD) พบว่าชิ้นงาน ประกอบด้วยเฟสของ แคลเซียมฟอสเฟต (calcium phosphate) และสตรอนเทียมเฟอร์ไรต์ (strontium ferrite) จากภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning electron microscopy; SEM) บ่งบอกถึงขนาดเกรนที่มีความสัมพันธ์กับความหนาแน่นและความแข็งของชิ้นงาน จากการศึกษาสมบัติทางแม่เหล็กด้วย เครื่องวัดสมบัติแม่เหล็กแบบสั่นตัวอย่าง (vibrating sample magnetometer; VSM) พบว่า ค่าแม่เหล็ก coercivity สูงสุดคอื 3138 Oe ที่ชิ้นงานที่ซินเตอร์ที่ อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียสแต่ค่าแม่เหล็ก remanence และ saturation มีค่าสูงสุดที่ชิ้นงานที่ซินเตอร์ ที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส คือ 6.35 และ 10.64 emu/g ตามลําดับ และจากการทดสอบสมบัติทาง ชีวภาพโดยการแช่ชิ้นงานในสารละลายจําลองไอออนพลาสมาของเลือดมนุษย์ (Simulated Body Fluid; SBF) เป็นเวลา 7-14 วัน พบว่า ชิ้นงานทุกคอนดิชันมีความสามารถที่จะเข้ากับเนื้อเยื่อของร่างกายได้เปน็ อย่างดี และมีความเป็นไปได้ในการนําแก้วเซรามิกชีวภาพที่ประกอบด้วยผลึกของสารแม่เหล็กสามารถใช้ งานทางด้านการรักษาโรคมะเร็งกระดูกโดยวิธีไฮเปอร์เทอร์เมีย

คำสำคัญ