Chế tạo và đặc trưng của vật liệu tổ hợp polyaxitlactienanohydroxyapatic định hướng ứng dụng trong cấy ghép xương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

PHẠM THỊ THU TRANG

CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TRƯNG CỦA VẬT LIỆU TỔ
HỢP POLYAXIT LACTIC/NANO HYDROXYAPATIT
ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG CẤY GHÉP XƯƠNG

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

HÀ NỘI – 2017


VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
……..….***…………

PHẠM THỊ THU TRANG

CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TRƯNG CỦA VẬT LIỆU TỔ
HỢP POLYAXIT LACTIC/NANO HYDROXYAPATIT
ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG CẤY GHÉP XƯƠNG

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa Lý

Mã số: 62440119

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. Đinh Thị Mai Thanh
2. GS.TS Thái Hoàng

Hà Nội – 2017


CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của
riêng tôi, các số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng,
các kết quả nghiên cứu trong luận án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách
trung thực, khách quan. Các kết quả này chưa từng được công bố trong một
nghiên cứu nào khác.
Tác giả luận án

NCS. Phạm Thị Thu Trang


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đối với PGS.TS Đinh
Thị Mai Thanh và GS.TS Thái Hoàng là những người thầy đã tận tình hướng dẫn
và truyền đạt nhiều kinh nghiệm, kiến thức quý báu trong quá trình nghiên cứu để
hoàn thành luận án.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô và các cán bộ
nghiên cứu Phòng Ăn mòn và bảo vệ kim loại, Phòng Hoá lí vật liệu phi kim loại
thuộc Viện Kỹ thuật nhiệt đới- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam,
những người đã hết lòng giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Trong quá trình thực hiện luận án, tôi chân thành cảm ơn vì sự giúp đỡ,

hợp tác nghiên cứu của các cơ quan: Bộ môn Sinh lý- Học viện Quân y,
Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Trường Đại
học Sư phạm Hà Nội, Viện Khoa học Vật liệu- Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam, Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương. Đồng thời, tôi cũng
đã nhận được sự đóng góp quý báu của các Thầy Cô giáo, các nhà khoa học
thuộc nhiều lĩnh vực.
Nhân dịp này, tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của lãnh đạo
chỉ huy cùng các anh chị em đồng nghiệp tại Bộ môn Hoá học - Học viện Quân y
đã luôn tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận án.
Lời sau cùng, xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới những người bạn,
người thân trong gia đình và nhất là bố, mẹ, đã luôn kịp thời động viên và tạo mọi
điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành luận án.
Phạm Thị Thu Trang


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Bạch cầu B

: Bạch cầu đa nhân ưa bazơ

Bạch cầu E

: Bạch cầu đa nhân ưa axit

Bạch cầu L

: Bạch cầu Limpho

Bạch cầu M

: Bạch cầu Monocyt

Bạch cầu N

: Bạch cầu đa nhân trung tính

CF

: cloroform

CS

: chitosan

DCM

: Diclometan

DLS

: Phương pháp tán xạ ánh sáng động học

DMF

: Đimetylformamit

ECG

: Kỹ thuật ghi điện tim

EDX

: Tán xạ năng lượng tia X

FT-IR

: Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier

g-HAp

: HAp ghép monome axit L-lactic

GOT

: Enzym glutamic oxaloacetic transaminazơ

GPT

: Enzym glutamic pyruvic transaminazơ

HAp

: Hydroxyapatit

HAp-Br

: HAp được biến tính bằnghợp chất chứa brom

HApbt

: Hydroxyapatit biến tính axit lactic

HAp-NH2

: HAp được biến tính bằng hợp chất chứa amin

HAp-PLLA

: HAp được biến tính bằng lactic axit

HApptbt

: Hydroxy apatit pha tạp biến tính axit lactic


Hth

: Hiệu suất tổng hợp

Hpt

: Hiệu suất pha tạp

IBU

: Ibuprofen

KLPT

: Khối lượng phân tử

LA

: Lactic axit

mHA

: HAp biến tính

MNHAp

:

n-HAp

: Nano hydroxyapatit

op-HA

: oligome axit L-lactic

PCL

: Polycaprolacton

PDLA

: Poly(D(-) axit lactic)

PDLLA

: Poly (D,L axit lactic)

PE

: Polyetylen

PEG

: Polyetylglycol

PEO

: Polyetylenoxit

PLA

: Poly(axit lactic)

PLLA

: Poly(L(+) axit lactic)

PP

: Polypropylen

PVC

: Polyvinylclorua

SBF

: Dung dịch mô phỏng dịch cơ thể người

SD

: Độ lệch chuẩn

SEM

: Kính hiển vi điện tử quét

TEM

: Kính hiển vi điện tử truyền qua

HAp được biến tính bề mặt bằng chất liên kết
metacryloxypropyl-trimetoxysilan


Tg

: Nhiệt độ thủy tinh hóa

TGA

: Phân tích nhiệt khối lượng

Tm

: Nhiệt độ nóng chảy

c

: Độ kết tinh

XQ

: X-quang

XRD

: Nhiễu xạ tia X


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ ...................................................................................... 4
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................. 8
MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 11
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN............................................................................. 13
1.1. Hydroxyapatit (HAp) ................................................................................ 13
1.1.1. Tính chất hóa học ............................................................................... 13
1.1.2. Tính chất sinh học .............................................................................. 14
1.1.3. Các phương pháp tổng hợp HAp ....................................................... 14
1.1.4. HAp pha tạp........................................................................................ 19
1.1.5. Ứng dụng của HAp ............................................................................ 23
1.1.6. Tình hình nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng HAp ở Việt Nam ........ 24
1.2. Poly axit lactic .......................................................................................... 25

1.2.1. Tính chất của poly axit lactic ............................................................. 25
1.2.2. Ứng dụng của PLA ............................................................................. 29
1.3. Vật liệu tổ hợp polyaxit lactic/hydroxyapatit (PLA/HAp) và ứng dụng .. 30
1.3.1. Các phương pháp chế tạo vật liệu tổ hợp PLA/HAp ......................... 30
1.3.2. Thử nghiệm vật liệu tổ hợp PLA/HAp trong dung dịch mô phỏng dịch
cơ thể người (SBF) và thử nghiệm invivo trên động vật ............................. 38
1.3.3. Tình hình nghiên cứu chế tạo, tính chất, hình thái cấu trúc vật liệu tổ hợp
PLA/HAp ở nước ta ......................................................................................... 42
1.3.4. Ứng dụng của vật liệu tổ hợp PLA/HAp ........................................... 44
1.4. Cấu trúc xương trong cơ thể người và các yêu cầu kỹ thuật, y sinh đối với
vật liệu dùng để cấy ghép xương ..................................................................... 45
1.4.1. Cấu trúc xương trong cơ thể người [1]............................................... 45
1.4.2. Các yêu cầu kỹ thuật, y sinh đối với vật liệu dùng để cấy ghép
xương [19] ................................................................................................... 46
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM ...... 48
2.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị ....................................................................... 48
2.1.1. Hóa chất .............................................................................................. 48


2.1.2. Dụng cụ, thiết bị ................................................................................. 48
2.2. Tổng hợp vật liệu ...................................................................................... 50
2.2.1. Phương pháp tổng hợp các bột nano HAp, HAp pha tạp ................... 50
2.2.2. Biến tính bề mặt bột HAp, HAppt....................................................... 52
2.2.3. Chế tạo vật liệu tổ hợp PLA/nano-HAp bằng phương pháp dung dịch .
........................................................................................................... 53
2.3. Các phương pháp nghiên cứu ................................................................... 54
2.3.1. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) [12] .................................... 54
2.3.2. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRay) [12] .......................................... 54
2.3.3. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) [14] ........................... 55
2.3.4. Phương pháp tán xạ năng lượng tia X (EDX) [12] ............................ 55

2.3.5. Phương pháp phân tích nhiệt khối lượng TGA [12] .......................... 55
2.3.6. Phương pháp xác định tính chất cơ học [35]...................................... 56
2.3.7. Phương pháp xác định độ xốp mở [37] .............................................. 57
2.3.8. Thử nghiệm trong dung dịch mô phỏng dịch cơ thể người (SBF) ..... 58
2.3.9. Các phương pháp ghép vật liệu trên xương chó thực nghiệm [7] ...... 59
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 64
3.1. Nghiên cứu đặc trưng hóa lý của HAp, HAp pha tạp kẽm hoặc magie ... 64
3.1.1. Thành phần của bột HAp, HAp pha tạp kẽm hoặc magie ................. 64
3.1.2. Giản đồ nhiễu xạ tia X........................................................................ 66
3.1.3. Hình thái học của bột HAp, Zn-HAp, Mg-HAp ................................ 72
3.2. Biến tính hữu cơ bề mặt HAp ................................................................... 74
3.2.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ HAp:LA ............................................................. 74
3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng .................................................... 79
3.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng ..................................................... 81
3.2.4. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy ............................................................. 83
3.2.5. HAp pha tạp biến tính ........................................................................ 86
3.3. Đặc trưng vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp chế tạo bằng phương pháp dung
dịch ................................................................................................................... 87
3.3.1. Vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp.......................................................... 87


3.3.2. Vật liệu tổ hợp PLA/nanoHApbt........................................................ 95
3.3.3. Vật liệu tổ hợp PLA/nanoHApptbt....................................................... 97
3.4. Nghiên cứu khả năng tương thích sinh học của vật liệu trong môi trường
mô phỏng dịch cơ thể người (dung dịch SBF) .............................................. 103
3.4.1. Sự biến đổi pH của dung dịch ngâm và khối lượng mẫu ................. 103
3.4.2. Hình thái bề mặt của vật liệu sau khi ngâm trong dung dịch SBF . 106
3.4.3. Thành phần pha của PLA, vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp chế tạo bằng
phương pháp dung dịch trước và sau khi ngâm trong SBF........................ 107
3.5. Thử nghiệm sử dụng vật liệu PLA/nanoHApptbt/PEO/NH4HCO3 làm vật liệu

ghép xương .................................................................................................... 109
3.5.1. Giai đoạn trước phẫu thuật ............................................................... 109
3.5.2. Giai đoạn cấp tính (trong vòng 1 tuần sau phẫu thuật) .................... 112
3.5.3. Giai đoạn bán trường diễn và trường diễn sau phẫu thuật ............... 118
KẾT LUẬN ...................................................................................................... 126
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN............................................... 127
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ ............. 128
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 129


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1.Cấu trúc của HAp [119] ....................................................................... 13
Hình 1.2.Một số hình dạng khác nhau của HAp [105] ....................................... 15
Hình 1.3.Ảnh SEM và giản đồ EDX của các mẫu HAp và HAp pha tạp Fe ở các
hàm lượng khác nhau [96]................................................................................... 20
Hình 1.4.Ảnh TEM và giản đồ nhiễu xạ điện tử lựa chọn vùng của mẫu HAp và
HAp pha tạp Mg sau khi sấy [66] ....................................................................... 21
Hình 1.5. Ảnh SEM của các mẫu: HAp (a) và HAp pha tạp Mg (b) [32] .......... 22
Hình 1.6. Các dạng cấu trúc PLA [78] ................................................................ 26
Hình 1.7. Ảnh SEM chụp (a) bề mặt của vi cầu PLA/nanoHAp, (b) mặt cắt
ngang của vi cầu PLA/nanoHAp, (c) nanoHAp [48] .......................................... 32
Hình 1.8.Tính chất cơ học (a, b) và giản đồ DMTA (c, d) của PLA và vật liệu tổ
hợp PLA/nano HAp không biến tính (HA/PLA) và PLA/nano HAp biến tính
(mHA/PLA) [45] ................................................................................................. 33
Hình 1.9. Ảnh TEM của (a) HAp-NH2, (b) HAp-Br, (c) HAp-PLLA và (d) phân
tích DLS của HAp-NH2, HAp-Br và HAp-PLLA [63] ....................................... 35
Hình 1.10.Ảnh TEM của vật liệu tổ hợp PLLA/MNHAp (a), PLLA/NHAp (b)
và mô đun nén của vật liệu tổ hợp PLLA/MNHAp và PLLA/NHAp ở các tỉ lệ
khác nhau[117] .................................................................................................... 36
Hình 1.11. Đồ thị biểu diễn mô đun kéo và độ bền kéo đứt của vật liệu compozit

PLA/HAp (HA/PLA); PLA/HAp-ghép 1 % LA (g-HA-1/PLA); PLA/HAp-ghép
2 % LA(g-HA-2/PLA) và PLA/HAp-ghép 3 % LA (g-HA-3/PLA) [79]........... 37
Hình 1.13. Khả năng phát triển của tế bào sụn được cấy lên bề mặt PLA và vật
liệu tổ hợp PLA/HA có và không biến tính [45] ................................................. 39
Hình 1.14. Ảnh SEM của vi cấu trúc khung compozit PLLA/HAp ban đầu (a, b)
và sau 7 ngày ngâm trong dung dịch SBF(c, d) [113] ........................................ 40
Hình 1.15. Ảnh chụp X-quang xương được cấy ghép với vật liệu tổ hợp [122] 41
(trong đó mẫu không cấy ghép (A1&2), ghép PLGA (B1&2), ghép vật liệu
compozit 5 wt.% op-HA/PLGA (C1&2), ghép vật liệu compozit 10 wt.% opHA/PLGA (D1&2), ghép vật liệu compozit 20 wt.% op-HA/PLGA (E1&2),


ghép vật liệu compozit 40 wt.% op-HA/PLGA (F1&2) và ghép vật liệu
compozit HA/PLGA (G1&2) sau 4 (1) và 24 (2) tuần sau phẫu thuật). ............. 41
Hình 1.16.Ảnh SEM của vật liệu compozit PLLA/HAp trước (a) và sau 3 tuần
thử nghiệm invivo trên chuột [93] ...................................................................... 42
Hình 2.1.Sơ đồ tổng hợp bột nano HAp, HAp pha tạp ....................................... 51
Hình 2.2. Sơ đồ biến tính bề mặt nanoHAp, HAppt ............................................ 52
Hình 2.3. Sơ đồ chế tạo vật liệu tổ hợp PLA/nano-HAp. ................................... 53
Hình 2.4. Sơ đồ nhiễu xạ tia X ............................................................................ 54
Hình 2.5.Hình dạng mẫu chuẩn trước khi đo độ bền kéo đứt của vật liệu ......... 56
Hình 2.6.Biến dạng vật liệu khi tác dụng lực...................................................... 57
Hình 2.7. Tác động của dung môi đối với vật liệu xốp và thiết bị đo ................ 58
Hình 3.1. Phổ tán xạ năng lượng tia X của nano HAp, nano HAp pha tạp Zn tỉ lệ
9,5/0,5; 9/1; 8/2; nano HAp pha tạp Mg tỉ lệ 9,5/0,5; 9/1; 8/2 ........................ 64
Hình 3.2. Giản đồ nhiễu xạ tia X của Zn-HAp với tỉ lệ Ca/Zn biến đổi từ 10/0
đến 8/2 ................................................................................................................. 67
Hình 3.3. Giản đồ nhiễu xạ tia X của Mg-HAp với các tỉ lệ Ca/Mg biến đổi từ
10/0 đến 8/2 ......................................................................................................... 68
Hình 3.4. Giản đồ nhiễu xạ tia X của HAp pha tạp Zn với các tỉ lệ Ca/Zn biến
đổi từ 6/4 đến 2/8................................................................................................ 68

Hình 3.5. Giản đồ nhiễu xạ tia X của HAp pha tạp Mg với các tỉ lệ Ca/Mg biến
đổi ........................................................................................................................ 69
Hình 3.6. Ảnh SEM của các mẫu nano HAp, Zn-HAp, Mg-HAp với các tỉ lệ
Ca/Zn, Ca/Mg khác nhau .................................................................................... 73
Hình 3.7. Giản đồ TGA của các mẫu biến tính với tỉ lệ nano HAp:LA khác nhau
............................................................................................................................. 75
Hình 3.8. Phổ IR của nano HAp, LA và nano HApbtvới tỷ lệ nano HAp: LA
khác nhau. ............................................................................................................ 77
Hình 3.9. Ảnh SEM của nano HAp, nano HApbt ở các tỷ lệ nano HAp/LA khác nhau
............................................................................................................................. 78


Hình 3.10. Giản đồ nhiễu xạ tia X của nano HAp và nano HApbt với tỉ lệ HAp:
LA là 100/200...................................................................................................... 79
Hình 3.11. Giản đồ TGA của các mẫu nano HAp biến tính bằng LA với thời
gian phản ứng khác nhau ..................................................................................... 80
Hình 3.12. Ảnh SEM của nano HAp và nano HApbt (tỉ lệ HAp/LA=100/200) ở
những thời gian phản ứng khác nhau .................................................................. 80
Hình 3.13. Phổ IR của LA, nano HAp và nano HApbt ở các nhiệt độ khác nhau 81
Hình 3.14.Giản đồ TGA của nano HAp và nano HApbt ở các nhiệt độ khác nhau
............................................................................................................................. 82
Hình 3.15. Ảnh SEM của các mẫu nano HApbt ở nhiệt độ khác nhau ................ 83
Hình 3.16. Phổ IR của LA, nano HAp và nano HApbt ở các tốc độ khuấy khác nhau.
............................................................................................................................. 84
Hình 3.17. Giản đồ TGA của nano HAp và nano HApbt ở các tốc độ khuấy khác nhau85
Hình 3.18. Ảnh SEM của nano HApbt ở các tốc độ khuấy khác nhau ................ 85
Hình 3.20. Ảnh SEM của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp chế tạo với tỷ lệ
PLA:HAp 80/20 trong các dung môi khác nhau ................................................. 88
Hình 3.23. Ảnh SEM của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp chế tạo ở các tỷ lệ
PLA:HAp khác nhau ........................................................................................... 91

Hình 3.24. Độ bền kéo đứt và mô đun đàn hồi của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp
tổng hợp ở các tỷ lệ khác nhau ............................................................................ 92
Hình 3.25. Ảnh SEM của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp chế tạo ở thời gian phản
ứng khác nhau ..................................................................................................... 93
Hình 3.26. Ảnh SEM của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp có và không có các chất
tương hợp khác nhau ........................................................................................... 94
Hình 3.27. Độ bền kéo đứt của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp với PCL, PEG và
PEO (5%) ............................................................................................................ 95
Hình 3.28. Độ bền kéo đứt của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp với hàm lượng
PEO khác nhau .................................................................................................... 95
Hình 3.29. Ảnh SEM của vật liệu tổ hợp ở các tỉ lệ PLA/nano HApbt khác nhau ... 96


Hình 3.30. Độ bền kéo đứt của mẫu vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp: 80/20,
PLA/nanoHApbt:70/30 và PLA/nanoHApbt: 60/40 ............................................. 97
Hình 3.31.Ảnh SEM của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHApptbt tổng hợp ở các tỉ lệ
khác nhau ............................................................................................................. 97
Hình 3.32. Mô đun đàn hồi (a) và độ bền kéo đứt (b) của vật liệu tổ hợp
PLA/nanoHApptbt chế tạo ở các tỷ lệ khác nhau.................................................. 98
Hình 3.33. Ảnh hưởng hàm lượng NH4HCO3 đến độ xốp mở của vật liệu tổ hợp
PLA/nanoHApptbt/PEO ........................................................................................ 99
Hình 3.34. Ảnh SEM của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHApptbt/PEO với chất tạo xốp
NH4HCO3 ở các tỷ lệ khác nhau ....................................................................... 100
Hình 3.36. Sự biến đổi pH của dung dịch SBF theo thời gian ngâm mẫu ........ 104
Hình 3.37. Sự biến thiên khối lượng của các mẫu khi ngâm trong dung dịch SBF
theo thời gian ..................................................................................................... 106
Hình 3.38. Ảnh SEM của các mẫu trước và sau khi ngâm 7 ngày ................... 107
Hình 3.39. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu trước và sau khi ngâm mẫu ... 108
Hình 3.40. Vết mổ tại vùng đùi chó 1 ngày sau phẫu thuật .............................. 113
Hình 3.41. XQ xương đùi chó sau khi đưa vật liệu vào.................................... 114

Hình 3.42. XQ xương đùi chó sau phẫu thuật 4 tháng. ..................................... 119
Hình 3.43. Vết mổ vùng đùi của chó sau phẫu thuật 1 tháng (A), 3 tháng (B) 122
Hình 3.44. Ảnh xương đùi của chó và vật liệu PLA/nanoHApptbt/PEO/NH4HCO3
sau 3 tháng phẫu thuật ....................................................................................... 122
Hình 3.47. Tạo cốt bào hoạt động mạnh quanh vị trí ổ khuyết xương ............. 124


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Một số tính chất của PLA..........................................................................27
Bảng 1.2. Phần trăm về khối lượng của các chất trong xương .................................46
Bảng 2.1. Hóa chất chính dùng trong quá trình thực hiện luận án ...........................48
Bảng 2.2. Thiết bị sử dụng trong quá trình thực hiện luận án ..................................49
Bảng 2.3. Thành phần các chất tổng hợp bột HAp, HAppt ......................................51
Bảng 2.4. Thành phần của 1lít dung dịch SBF..........................................................58
Bảng 3.1. Phần trăm khối lượng (% m), nguyên tử (% a) của các mẫu HAp, ZnHAp, Mg-HAp ở các tỉ lệ Ca/Zn, Ca/Mg khác nhau. ...............................................65
Bảng 3.2. Tỉ lệ Ca/P, (Ca+Zn)/P, Ca/P/O, (Ca+Zn)/P/O, hiệu suất pha tạp (Hpt) và
hiệu suất tổng hợp (Hth) của bột Zn-HAp với các tỉ lệ Ca/Zn ban đầu khác nhau ...66
Bảng 3.3. Tỉ lệ Ca/P, (Ca+Zn)/P, Ca/P/O, (Ca+Zn)/P/O, hiệu suất pha tạp (Hpt) và
hiệu suất tổng hợp (Hth) của bột Mg-HAp với các tỉ lệ Ca/Mg ban đầu khác nhau.66
Bảng 3.4. Đường kính tinh thể trung bình (D) của HAppt tính được từ giản đồ nhiễu
xạ tia X. .......................................................................................................................70
Bảng 3.5. Giá trị khoảng cách giữa các mặt phẳng tinh thể d của HAp pha tạp kẽm,
magie...........................................................................................................................70
Bảng 3.6. Giá trị hằng số mạng a, b, c và thể tích tinh thể (V) của HAp pha tạp kẽm,
magie...........................................................................................................................72
Bảng 3.7. Kích thước tinh thể trung bình của HAp, Zn-HAp, Mg-HAp tính được từ
ảnh SEM .....................................................................................................................74
Bảng 3.8. Tổn hao khối lượng (%) của các mẫu biến tính .......................................75
Bảng 3.9. Trị số các dao động liên kết của các nhóm chức trong phân tử HAp, LA
và HApbt ......................................................................................................................77

Bảng 3.10. Kích thước trung bình của HAp, HApbt tổng hợp ở các tỷ lệ khác nhau ... 78
Bảng 3.11. Kích thước trung bình của HAp biến tính ở nhiệt độ khác nhau ...........83
Bảng 3.12. Kích thước trung bình của HApbt với tốc độ khuấy khác nhau .............86
Bảng 3.13. Phần trăm nguyên tử, phần trăm khối lượng của các nguyên tố và tỉ lệ
Ca/Mg/Zn, tỉ lệ Ca/P, tỉ lệ (Ca+Mg+Zn)/P của mẫu HAp pha tạp Mg, Zn biến tính .. 87


Bảng 3.14. Số sóng của các nhóm chức đặc trưng bị dịch chuyển trong vật liệu
PLA/nanoHAp so với HAp, PLA ban đầu ................................................................91
Bảng 3.15. Mô đun đàn hồi và độ bền kéo đứt của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHAp
tổng hợp ở các tỷ lệ khác nhau...................................................................................98
Bảng 3.16. Sự biến thiên độ xốp của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHApptbt/PEO với hàm
lượng khác nhau của chất tạo xốp NH4HCO3 ...........................................................99
Bảng 3.17. Mô đun đàn hồi và độ bền kéo đứt của vật liệu tổ hợp PLA/nanoHApptbt
/PEO không có và có 3, 7, 10, 20 và 30% khối lượng chất tạo xốp NH4HCO3.....102
Bảng 3.18. Sự thay đổi trọng lượng của chó trước phẫu thuật (n=20) ...................109
Bảng 3.19. Nhiệt độ thân và nhiệt độ tại chỗ của chó (n=20) ................................109
Bảng 3.20. Thành phần các tế bào máu của chó (n=20) .........................................110
Bảng 3.21. Tỷ lệ thành phần các tế bào bạch cầu của chó (n=20) .........................110
Bảng 3.22. Thời gian và biên độ các sóng điện tim của chó (X± SD) (n=20) .......110
Bảng 3.23. Chức năng thận trước phẫu thuật của chó (n=20) ................................111
Bảng 3.24. Chức năng gan trước phẫu thuật của chó (n=20) .................................111
Bảng 3.25. Sự bất thường cấu trúc và hình dạng xương đùi của chó (n=20).........112
Bảng 3.26. Đặc điểm kích thước xương đùi của chó (n=20) ..................................112
Bảng 3.27. Chu vi vùng đùi chó theo thời gian (n=20)...........................................113
Bảng 3.28. Nhiệt độ thân và nhiệt độ tại chỗ của chó (0C) (n=20) .........................113
Bảng 3.29. Kết quả phân tích hình ảnh XQ xương đùi chó sau phẫu thuật (n=20).... 114
Bảng 3.30. Thành phần các tế bào máu của chó (n=20) .........................................115
Bảng 3.31. Tỷ lệ thành phần các tế bào bạch cầu của chó sau phẫu thuật 1 tuần
(n=20) ................................................................................................................ 116

Bảng 3.32. Thời gian (giây) các sóng điện tim (X± SD). (n=20) ...........................116
Bảng 3.33. Biên độ (mV) các sóng điện tim (X± SD). (n=20) ...............................117
Bảng 3.34. Thông số đánh giá chức năng thận (n=20) ...........................................117
Bảng 3.35. Các thông số đánh giá chức năng gan (n=20) ......................................117
Bảng 3.36. Kết quả nhiệt độ thân và nhiệt độ tại chỗ (0C)......................................118
Bảng 3.37. Thành phần các tế bào máu của chó .....................................................118
Bảng 3.38. Cấu trúc và hình dạng xương đùi chó trong 4 tháng sau phẫu thuật ...119


Bảng 3.39. Kết quả phân tích hình ảnh XQ xương đùi sau phẫu thuật ..................120
Bảng 3.40. Thời gian các sóng điện tim (giây) của chó ..........................................120
Bảng 3.41. Biên độ các sóng điện tim (mV) của chó..............................................121
Bảng 3.42. Thông số đánh giá chức năng thận của chó (n = 5)..............................121
Bảng 3.43. Các thông số đánh giá chức năng gan (n = 15) ....................................122


MỞ ĐẦU
Trong ngành phẫu thuật chấn thương, chỉnh hình cần phải dùng nẹp vít để
cố định các vị trí xương bị tổn thương. Hiện nay, nhu cầu vật liệu cho lĩnh vực
này rất lớn do các bệnh lý liên quan đến xương ngày càng gia tăng. Theo khảo sát
của Viện Dinh dưỡng, cứ 6 người Việt Nam trên 60 tuổi thì có một người có nguy
cơ mắc bệnh loãng xương, trong đó phụ nữ có nguy cơ mắc bệnh cao hơn. Theo
Tổ chức Y tế Thế giới, tỉ lệ người mắc bệnh loãng xương đang ngày càng gia tăng,
với mức độ chỉ đứng sau các bệnh tim mạch, theo đó các bệnh liên quan đến
xương là nguyên nhân dẫn đến bệnh mạn tính của người trên 65 tuổi, bệnh loãng
xương gây ra gẫy xương tăng nhanh trong những năm tới. Đặc biệt ở Việt Nam,
tình trạng tai nạn giao thông gia tăng làm cho số ca phẫu thuật cần đến vật liệu
tăng. Các loại vật liệu dùng trong phẫu thuật chỉnh hình phổ biến như: ghép tự
thân, xương được lấy từ vị trí khác trên chính cơ thể của bệnh nhân (thường là
xương hông), phương pháp này đạt hiệu quả cao và quá trình tái tạo xương nhanh

nhất; ghép đồng loại (xương được lấy từ xương của người khác hiến cho); ghép
bằng xương xúc vật (thường là xương bò). Các phương pháp này có nhiều ưu
điểm nhưng nguồn cung hạn chế. Một phương pháp phổ biến được sử dụng là
ghép bằng xương, nẹp, vít nhân tạo (làm từ thép, vật liệu compozit). Hiện nay,
có nhiều loại vật liệu khác nhau được dùng làm nẹp vít, đa số chúng được làm từ
kim loại, hợp kim như: thép không gỉ 316L, hợp kim của Coban (CoNiCrMo),
titan kim loại và hợp chất của titan (Ti6Al4V, TiN, TiO2). Các vật liệu này có độ
bền cơ lý hóa tốt, trơ với môi trường dịch cơ thể người [30, 46, 85]. Tuy nhiên,
các loại vật liệu này sau một khoảng thời gian cấy ghép vào cơ thể, khi tổn thương
xương đã lành cần phải tái phẫu thuật để lấy vật liệu ra khỏi cơ thể. Để khắc phục
việc phải phẫu thuật hai lần trong một khoảng thời gian ngắn, các nhà khoa học
vật liệu đã tập trung nghiên cứu chế tạo các loại vật liệu mới có tính năng cơ lý
tốt, khả năng tương thích sinh học cao và đặc biệt có khả năng tự tiêu sinh học và
đã có những thành công nhất định.
Trên thế giới, xu hướng được các nhà khoa học tập trung nghiên cứu là các
loại vật liệu tổ hợp với thành phần nền là các polyme phân huỷ sinh học và thành
phần gia cường là vật liệu vô cơ như canxi hydroxyapatit (HAp) vì vật liệu này là
thành phần chính của mô cứng, được tổng hợp dễ dàng và rẻ tiền. Nhiều công
11


trình đã công bố về lĩnh vực này với nhiều loại polyme khác nhau như: chitosan
[50], polyamit [19], poly (axit lactic-co-glycolic) [26, 122, 124], poly (D-,L-lactit)
[45, 51, 63, 65, 68], polylactit/chitosan [34], alginat [75]. Các phương pháp phổ
biến chế tạo vật liệu là điện di, trộn nóng chảy, vi nhũ và phương pháp dung dịch
sử dụng các dung môi có độ phân cực, nhiệt độ sôi và khả năng bay hơi khác nhau
như diclometan, cloroform, dimetylfomamit. Các phương pháp này có ưu điểm
tạo ra vật liệu đa dạng (dạng màng mỏng, dạng khối), có tính năng cơ lý tốt. Tuy
nhiên một số đặc trưng để làm vật liệu thay thế xương có độ xốp chưa cao, không
sử dụng chất tương hợp nên liên kết các pha trong vật liệu bị hạn chế. Chính vì

vậy, đề tài “Chế tạo và đặc trưng của vật liệu tổ hợp poly axit
lactic/nanohydroxyapatit định hướng ứng dụng trong cấy ghép xương” là cần thiết,
có tính khoa học và khả năng ứng dụng cao trong ngành phẫu thuật, chỉnh hình.
* Mục tiêu của luận án
Chế tạo thành công vật liệu tổ hợp trên cơ sở poly axit lactic và
nanohydroxyapatit pha tạp biến tính; đánh giá được khả năng tương thích sinh
học của vật liệu tổ hợp trong môi trường mô phỏng dịch cơ thể người (SBF) và
có các đặc trưng, tính chất của vật liệu cấy ghép xương trên chó sau thử nghiệm
in vivo.
* Nội dung nghiên cứu chính của luận án
Trên cơ sở mục tiêu nghiên cứu đã đề ra, nội dung nghiên cứu chính của
luận án là:
1. Tổng hợp nanohydroxyapatit; nanohydroxyapapit pha tạp magie, kẽm;
nanohydroxyapapit pha tạp đồng thời magie và kẽm,biến tính nanoHAp và
nanoHAp pha tạp bằng axit lactic nhằm nâng cao khả năng tương hợp của bột nano
trên nền poly axit lactic và nghiên cứu hình thái cấu trúc của chúng.
2. Chế tạo các vật liệu tổ hợp trên cơ sở poly axit lactic và các bột nanoHAp
tổng hợp được. Nghiên cứu hình thái cấu trúc, độ xốp, các tính năng cơ lý của vật
liệu tổ hợp PLA/nanoHAp.
3. Thử nghiệm khả năng tương thích sinh học của các vật liệu tổ hợp
PLA/nanoHAp trong môi trường mô phỏng dịch cơ thể người (SBF) và quá trình
cấy ghép vật liệu trên xương chó thực nghiệm.

12


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Hydroxyapatit (HAp)
Hydroxyapatit (HAp) có công thức Ca10(PO4)6(OH)2 là thành phần khoáng
chủ yếu trong xương và răng của động vật có xương sống. Trong thực tế, HAp

sinh học thường là HAp thiếu canxi với tỉ lệ Ca/P nhỏ hơn 1,67. HAp tồn tại ở
trạng thái tinh thể, có màu trắng, trắng ngà, vàng, nâu hoặc xanh lơ, nóng chảy ở
nhiệt độ 1760oC và sôi ở nhiệt độ 2850oC. Ở 25oC, khả năng hoà tan trong 100g
nước của HAp là 7g, trọng lượng phân tử là 1004,6 (g/mol) và khối lượng riêng
là 3,156 g/ml, độ cứng theo thang Mohs bằng 5. Cấu trúc ô mạng cơ sở của tinh
thể HAp bao gồm các ion Ca2+, PO43- và OH-. Ô mạng này có dạng hình lục
phương (hình 1.1) thuộc nhóm không gian P63/m với các hằng số mạng a = 0,9417
nm, b = 0,9417 nm, c = 0,6875 nm, α = β = 90o và γ = 120o [82]. Đây là cấu trúc
thường gặp của HAp nhân tạo và HAp tự nhiên trong xương và răng. Phân tử HAp
có cấu trúc mạch không phân nhánh, các liên kết Ca-O là liên kết cộng hoá trị, hai
nhóm -OH được gắn với nguyên tử P ở hai đầu mạch.

Hình 1.1.Cấu trúc của HAp [119]
1.1.1. Tính chất hóa học

13


Về mặt hoá học, HAp phản ứng với axit. HAp tương đối bền nhiệt và bị phân
huỷ chậm trong khoảng nhiệt độ từ 800oC đến 1200oC tạo thành oxohydroxyapatit theo phản ứng:
Ca10(PO4)6(OH)2 → Ca10-x(PO4)6(OH)2-4xOx + 2xH2O + xCaO
Ở nhiệt độ lớn hơn 1200oC, HAp bị phân huỷ thành các chất khác trong
nhóm canxi photphat nhưβ-Ca3(PO4)2 hay tetra canxi photphat Ca4P2O9.
1.1.2. Tính chất sinh học
HAp tự nhiên và nhân tạo đều có cùng bản chất và thành phần hóa học nên
là những vật liệu có tính tương thích sinh học cao. Ở dạng bột mịn, HAp với kích
thước nano là dạng canxi photphat được cơ thể hấp thụ dễ nhất do tỷ lệ Ca/P trong
phân tử HAp đúng như tỷ lệ Ca/P trong xương và răng [20]. Ở dạng màng và dạng
xốp, HAp có thành phần hóa học và các đặc tính giống xương tự nhiên với các lỗ
xốp liên thông với nhau giúp cho các mô sợi, mạch máu dễ dàng xâm nhập vào

HAp. Do vậy, vật liệu này có tính tương thích sinh học cao với các tế bào và mô,
có tính dẫn xương tốt, tạo liên kết trực tiếp với xương non dẫn đến sự tái sinh
xương nhanh mà không bị cơ thể đào thải [50]. Ngoài ra, HAp là hợp chất không
độc, không gây dị ứng cho cơ thể người và có tính sát khuẩn cao [75].HAp tương
đối bền với dịch men tiêu hóa, ít chịu ảnh hưởng của dung dịch axit trong dạ dày.
1.1.3. Các phương pháp tổng hợp HAp

a) Hình vảy

b) Hình cầu

c) Hình sợi

d) Hình que

e) Hình trụ

g) Hình kim

14


Hình 1.2.Một số hình dạng khác nhau của HAp [105]
Tuỳ theo các phương pháp tổng hợp khác nhau (như phương pháp kết tủa,
phương pháp sol-gel, phương pháp siêu âm hoá học...) cũng như các điều kiện
khác nhau trong quá trình tổng hợp (như thay đổi nhiệt độ phản ứng, pH, tốc độ
nạp liệu, thời gian nung sản phẩm...) mà các tinh thể HAp tồn tại ở các hình dạng
khác nhau như hình que, hình kim, hình sợi, hình vảy, hình trụ hoặc hình cầu
như được trình bày trên hình 1.2 [105, 115].
1.1.3.1. Phương pháp khô

Các đặc điểm của bột HAp được tổng hợp bằng phương pháp khô gần như
không bị ảnh hưởng bởi các thông số trong quá trình tổng hợp. Do đó, tổng hợp
HAp theophương pháp này không cần kiểm soát các điều kiện phản ứng chính
xác, phù hợp với quy mô công nghiệp để sản xuất khối lượng lớn. Tuy nhiên,
nhược điểm của phương pháp này là HAp tạo thành có kích thước tinh thể lớn và
độ tinh khiết pha thấp. Phương pháp khô bao gồm tổng hợp ở trạng thái rắn và
phương pháp hóa cơ.
* Tổng hợp ở trạng thái rắn
Tổng hợp ở trạng thái rắn là một quá trình khá đơn giản, có thể sử dụng
trong sản xuất khối lượng lớn HAp. Các tiền chất (có thể là hợp chất của canxi,
photpho hoặc muối canxi photpho) được nghiền mịn, sau đó nung ở nhiệt độ cao
đểthu được HAp. Bột HAp tổng hợp ở trạng thái rắn thường có hình dạng không
đồng đều, kích thước cỡ micromet và không đồng nhất trong thành phần pha do
các ion trong pha rắn có hệ số khuếch tán nhỏ [101]. Tuy nhiên, một số nghiên
cứu đã thu được bột HAp với hình dạng đồng đều và có cấu trúc nano bằng cách
làm nóng chảy các muối sử dụng các tác nhân trợ dung như kiềm clorua, sunphat,
cacbonat, nitrat hoặc hydroxit làm môi trường cho phản ứng.
* Phương pháp hóa cơ
Phương pháp hóa cơ là một phương pháp đơn giản để chế tạo một vài vật
liệu tiên tiến khác nhau, như hợp kim kích thước nano và gốm. Khác với phương
pháp tổng hợp ở trạng thái rắn thường tạo ra các hạt không đồng nhất với hình
15


dạng không đều, bột HAp tổng hợp bằng phương pháp hóa cơ thường có cấu trúc
xác định. Các yếu tố ảnh hưởng đến hình dạng và tính chất của HAp khi được
tổng hợp bằng phản ứng hóa cơ bao gồm: loại chất phản ứng, môi trường nghiền,
loại và đường kính của bóng nghiền, áp suất, thời gian từng bước nghiền và thời
gian dừng, tỉ lệ khối lượng của bột và tốc độ quay. Bahman và cộng sự đã nghiên
cứu ảnh hưởng của các thông số nghiền, môi trường phản ứng, chất liệu bình phản

ứng và thành phần hóa học của nguyên liệu ban đầu đến độ tinh khiết, cấu trúc và
tính chất của nano hydroxyapatit (n-HAp) được tổng hợp bằng phương pháp hóa
cơ. HAp thu được có kích thước trung bình khoảng 22 - 27 nm khi tổng hợp trong
môi trường không khí và khoảng 32 - 34 nm khi tổng hợp trong khí quyển argon.
Bột n-HAp thu được trong bình phản ứng bằng polyme có cấu trúc đồng đều hơn
so với bình kim loại. Đồng thời, khi tăng thời gian nghiền, kích thước tinh thể và
hằng số mạng của n-HAp tăng [38].
1.1.3.2. Phương pháp ướt
Phương pháp ướt có lợi thế về khả năng kiểm soát hình thái và kích thước
trung bình của bột HAp, có thể dễ dàng thực hiện và thay đổi các thông số phản
ứng. Tuy nhiên, phương pháp ướt thường được thực hiện ở nhiệt độ tổng hợp thấp
nên các pha CaP được hình thành nhiều hơn pha HAp và độ kết tinh của bột thu
được thấp. Thêm vào đó, các ion khác trong dung dịch có thể đi vào cấu trúc tinh
thể HAp dẫn đến giảm độ tinh khiết của HAp. Phản ứng thường được thực hiện
trong dung môi hữu cơ hoặc nước, nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ cao (thấp hơn,
bằng hoặc cao hơn điểm sôi của dung môi). Phương pháp ướt bao gồm: phương
pháp kết tủa hóa học, thủy phân, sol-gel, thủy nhiệt, nhũ tương, siêu âm và vi
sóng. Trong đó, các phương pháp kết tủa hoá học, thuỷ nhiệt và sol-gel được sử
dụng phổ biến nhất [70].
* Phương pháp kết tủa hóa học [4,20,44]
Trong các phương pháp ướt, đâylà một trong những phương pháp cơ bản
để tổng hợp HAp dựa vào phản ứng kết tủa từ dung dịch. Phương pháp này được
sử dụng rộng rãi vì cách tiến hành đơn giản đồng thời cho một lượng mẫu lớn
cùng độ tinh khiết khá cao.Bản chất của phương pháp kết tủa là quá trình kết tinh
16


khối. Quá trình này gồm hai giai đoạn cơ bản là giai đoạn tạo mầm tinh thể và
phát triển tinh thể. Tốc độ của cả hai giai đoạn phụ thuộc chủ yếu vào độ quá bão
hoà của dung dịch, tốc độ khuấy, nhiệt độ, thành phần của dung dịch...

HAp được tổng hợp bằng phương pháp này có độ tinh khiết và độ kết tinh
phụ thuộc vào các thông số như nhiệt độ quá trình tổng hợp, nồng độ các tiền chất,
pH dung dịch, tốc độ khuấy và nhiệt xử lý làm khô HAp… Phản ứng kết tủa
thường được thực hiện ở pH cao hơn 4,2 và nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ phòng
đến gần nhiệt độ sôi của dung dịch.Để thu được HAp đơn tinh thể với độ tinh
khiết pha cao, phản ứng kết tủa thường được thực hiện ở pH cao hoặc nhiệt độ
cao hoặc cả hai [44, 111].
Nhóm các tác giả Angelescu [31] và Syed Sibte [111] đã nghiên cứu các
yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp Hap từ các tiền chất Ca(OH)2 và H3PO4
bằng phương pháp kết tủa hoá học. NH4OH được sử dụng để điều chỉnh pH phản
ứng> 10,5. Bột HAp thu được có độ tinh khiết và độ kết tinh cao, kích thước tinh
thể HAp < 80 nm.Phương pháp này cũng được Torrent-Burgues và cộng sự sử
dụng để tổng hợp HAp từ Ca(NO3)2 và (NH4)2HPO4 trong môi trường pH ≥10.
Hiệu suất tổng hợp HAp đạt trên 93% [115].
* Phương pháp sol-gel
Phương pháp sol-gel là một trong những phương pháp đầu tiên được đề
xuất cho tổng hợp ướt HAp. Phương pháp này có ưu điểm là phản ứng xảy ra ở
cấp độ phân tử, có thể cải thiện tính đồng nhất của bột thu được và nhiệt độ tổng
hợp thấp. Bột thu được bằng phương pháp sol-gel thường có công thức hợp thức
với diện tích bề mặt riêng lớn. Quá trình sol-gel thông thường bao gồm việc chuẩn
bị một mạng vô cơ 3 chiều bởi trộn alkoxit (hoặc các tiền chất phù hợp) trong
dung dịch nước hoặc pha hữu cơ, làm già ở nhiệt độ phòng, tạo gel, sấy khô và
cuối cùng là loại bỏ các chất hữu cơ dư từ gel khô. Trong giai đoạn dung dịch,
phản ứng giữa tiền chất canxi và photpho xảy ra chậm, do đó cần thời gian già
hóa dài để hình thành apatit. Xử lý nhiệt độ cao là rất quan trọng để loại bỏ các
phần hữu cơ dư, các sản phẩm khí và các phân tử nước từ các gel xốp, thu được
HAp tinh khiết. Ngoài ra, tỉ lệ tạo gel, bản chất dung môi, nhiệt độ và pH được sử
17

dụng trong quá trình tổng hợp phụ thuộc vào bản chất hóa học của các chất phản
ứng.Khelendra và cộng sự đã chỉ ra HAp được tổng hợp bằng phương pháp solgel có khả năng tái hấp thu sinh học lớn hơn so với HAp thông thường và gần với
apatit sinh học [74].
* Phương pháp thủy nhiệt
Phương pháp thuỷ nhiệt là một trong những phương pháp phổ biến để tổng
hợp HAp, chỉ đứng sau phương pháp kết tủa và phương pháp sol-gel, dựa trên
phản ứng hóa học trong dung dịch nước ở nhiệt độ và áp suất cao. Phương pháp
thủy nhiệt thường được dùng để tổng hợp HAp nano 1 chiều (ví dụ dạng thanh
nano) [80].Tuy nhiên, tổng hợp được HAp có hình thái đặc biệt và bất thường
bằng cách sử dụng các điều kiện đặc biệt và các chất phụ gia cũng đã được thực
hiện [83]. Bằng phương pháp nhiễu xạ tia X, S. Manafi và cộng sự [103] đã chỉ
ra nano HAp thu được bằng phương pháp thủy nhiệt có công thức hợp thức và độ
kết tinh cao.
Ngoài các phương pháp trên, một số phương pháp ướt khác cũng đã được
sử dụng để tổng hợp HAp. Tác giả Saha và cộng sự đã khảo sát ảnh hưởng của
chất hoạt động bề mặt, tỷ lệ nước với chất hữu cơ, nồng độ Ca2+, pH, và thời gian
già hóa đến các đặc trưng của bột HAp được tổng hợp bằng phương pháp nhũ
tương [102].Kết quả cho thấy khi tăng tỷ lệ nước với chất hữu cơ làm tăng diện
tích bề mặt riêng của bột HAp. Han và cộng sự đã tổng hợp nano HAp từ dung
dịch Ca(H2PO4)2 và Ca(OH)2 bằng cách sử dụng siêu âm. Hạt nano HAp thu được
có kích thước hạt trung bình từ 18-117 nm [59].Nhóm tác giả Samar J. Kalita đã
tổng hợp HAp bằng phương pháp vi sóng thu được bột nano có độ tinh thể cao (530nm) với hình thái hỗn hợp (hình que và elip) [104].
Bên cạnh đó, HAp còn có thể được tổng hợp bằng cách kết hợp hai hoặc
nhiều phương pháp như: thủy nhiệt-hóa cơ, thủy nhiệt- nhiệt phân, thủy nhiệt-nhũ
tương, vi sóng-thủy nhiệt, vi sóng-siêu âm…Phương pháp đốt cháy cũng được sử
dụng để tổng hợp bột HAp nhanh chóng với độ tinh khiết cao[71, 100]. Ngoài
ra, có thể sử dụng một số phương pháp khác như thủy phân enzim, plasma,
18