Luận án Nghiên cứu tổng hợp và đổc trưng vật liệu nanocomposit giữa hydroxyapatit và một số polyme tự nhiên

PGS.TS. Đào Quốc Hương và PGS.TS. Phan Thị Ngọc Bích. Hầu hết các số liệu, kết quả trong luận án là nội dung từ các bài báo đã và sắp được xuất bản của tôi và các thành viên của tập thể khoa học. Các số liệu, kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, tháng 12 năm 2015 Tác giả Nguyễn Thị Lan Hƣơng LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn tới hai người Thầy của tôi là PGS.TS. Đào Quốc Hương và PGS.TS. Phan Thị Ngọc Bích, những người Thầy đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành bản luận án. Các Thầy đã tận tình chỉ bảo tôi cả về lĩnh vực khoa học cũng như trong cuộc sống. Sự tận tâm dạy bảo của các Thầy đã giúp tôi ngày càng vững bước hơn trên con đường nghiên cứu khoa học mà mình đã lựa chọn. Trong quá trình thực hiện luận án, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các cán bộ nghiên cứu thuộc Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Nhân dịp này tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các cô chú, anh chị em thuộc Phòng Vô cơ, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, những người đã luôn giúp đỡ, khích lệ, động viên và dành những tình cảm tốt đẹp cho tôi trong suốt thời gian làm luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo Viện Hóa học, Phòng Quản lý Tổng hợp đã luôn quan tâm tới tiến độ công việc và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập, nghiên cứu và làm việc. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Sư phạm Hóa – Sinh - Kỹ thuật Nông nghiệp, Ban Giám hiệu Trường Đại học Đồng Tháp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi về thời gian trong quá trình học tập nghiên cứu. Tôi xin cảm ơn Chương trình Khoa học và Công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước “Nghiên cứu, ứng dụng và phát triển công nghệ sau thu hoạch” (KC.07/11-15) của Bộ Khoa học và Công nghệ đã hỗ trợ kinh phí thực hiện nghiên cứu này. Nhân dịp này, tôi muốn dành những tình cảm sâu sắc nhất, trân trọng nhất và xin kính tặng thành quả nhỏ bé mà tôi đạt được tới những người thân trong gia đình: Ba Mẹ - những người đã hết lòng nuôi dạy tôi khôn lớn, luôn động viên hỗ trợ tôi về mọi mặt, các anh chị em đã chia sẻ những khó khăn, thông cảm và giúp đỡ tôi. Cuối cùng tôi xin dành những tình cảm đặc biệt tới gia đình nhỏ thân yêu của tôi, đó là chồng và con gái tôi, những người đã luôn sẻ chia, giúp đỡ, cho tôi nghị lực và tinh thần để hoàn thành luận án, là nguồn động viên giúp tôi vượt qua mọi khó khăn và thử thách trong cuộc sống. Tác giả Nguyễn Thị Lan Hƣơng MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 4 1.1. Hydroxyapatit (HA - Ca10(PO4)6(OH)2) ........................................................... 4 1.1.1. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng và phương pháp điều chế ......................... 4 1.1.2. Tính chất ....................................................................................................... 7 1.2. Polyme tự nhiên .................................................................................................. 8 1.2.1. Tinh bột (TB) ................................................................................................. 9 1.2.2. Maltodextrin (MD) ...................................................................................... 14 1.2.3. Alginat (Alg) ............................................................................................... 16 1.3. Vật liệu composit HA/polyme ......................................................................... 20 1.3.1. Sự tạo thành vật liệu composit HA/polyme ................................................. 20 1.3.2. Các phương pháp tổng hợp composit HA/polyme ...................................... 24 1.3.3. Đặc trưng của vật liệu composit HA/polyme .............................................. 30 1.3.4. Ứng dụng của composit HA/polyme ........................................................... 34 Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 38 2.1. Hóa chất và các nguyên liệu đầu ..................................................................... 38 2.2. Tổng hợp HA ở vùng nhiệt độ thấp ................................................................ 42 2.3. Nghiên cứu tổng hợp các composit HA/polyme ............................................ 43 2.3.1. Composit HA/tinh bột (HA/TB) .................................................................. 43 2.3.2. Composit HA/tinh bột sắn (HA/TBS) .......................................................... 45 2.3.3. Composit HA/maltodextrin (HA/MD) với các DE khác nhau .................... 45 2.3.4. Composit HA/alginat (HA/alg) và HA/oligoalginat (HA/olig) ................... 46 2.4. Các phƣơng pháp xác định đặc trƣng ............................................................ 46 2.4.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) ............................................................ 46 2.4.2. Phương pháp phổ hồng ngoại (FT-IR) ....................................................... 47 2.4.3. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) ................................................... 47 2.4.4. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ......................................... 48 2.4.5. Phương pháp phân tích nhiệt (TGA-DTA) ................................................. 48 2.4.6. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) .................................... 49 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 50 3.1. Tổng hợp HA bằng phƣơng pháp kết tủa ở vùng nhiệt độ thấp ................. 50 3.1.1. Đặc trưng XRD ........................................................................................... 50 3.1.2. Đặc trưng SEM ........................................................................................... 51 3.1.3. Đặc trưng FT-IR ......................................................................................... 53 3.1.4. Đặc trưng nhiệt ........................................................................................... 54 3.2. Nghiên cứu tổng hợp composit HA/tinh bột (HA/TB) .................................. 55 3.2.1. Phương pháp trộn HA bột .......................................................................... 55 3.2.2. Phương pháp trộn HA huyền phù ............................................................... 59 3.2.3. Phương pháp kết tủa trực tiếp .................................................................... 71 3.2.4. So sánh hai phương pháp tổng hợp vật liệu composit HA/tinh bột (HA/TB) .... 88 3.3. Nghiên cứu tổng hợp composit HA/tinh bột sắn (HA/TBS) ......................... 90 3.3.1. Đặc trưng XRD ........................................................................................... 90 3.3.2. Đặc trưng SEM và TEM ............................................................................. 91 3.3.3. Đặc trưng FT-IR ......................................................................................... 93 3.3.4. Đặc trưng nhiệt ........................................................................................... 94 3.4. Nghiên cứu tổng hợp các composit HA/maltodextrin (HA/MD) với DE khác nhau ................................................................................................................. 95 3.4.1. Nghiên cứu tổng hợp các composit HA/MD với DE 12, 16, 20 và 25 ........ 95 3.4.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ thành phần đến các đặc trưng của composit HA/MD với DE 12 ............................................................................................................... 99 3.4.3. So sánh các composit HA/MD với DE khác nhau .................................... 105 3.5. Nghiên cứu tổng hợp composit HA/alginat (HA/alg) và HA/oligoalginat (HA/olig) ................................................................................................................. 106 3.5.1. Nghiên cứu tổng hợp composit HA/alginat (HA/alg) ............................... 106 3.5.2. Đặc trưng các oligome của alginat .......................................................... 113 3.5.3. Nghiên cứu tổng hợp composit HA/olig ................................................... 117 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 122 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 1. Viết tắt CaP: Canxi photphat DE: Đương lượng đường khử - Destrose Equivalent DP: Độ polyme hóa - Degree of Polymerization DTA: Phân tích nhiệt vi sai - Differential Thermal Analysis FT-IR: Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier - Fourier Transform Infrared Spectroscopy GPC: Sắc ký thẩm thấu gel - Gel Permeation Chromatography HA: Hydroxyapatit - Ca10(PO4)6(OH)2 PDI: Độ phân tán khối lượng phân tử - Polydispersity Index SEM: Hiển vi điện tử quét - Scanning Electron Microscopy TEM: Hiển vi điện tử truyền qua - Transmission Electron Microscopy TGA: Phân tích nhiệt trọng lượng -Thermal Gravimetric Analysis XRD: Nhiễu xạ tia X - X-Ray Diffraction 2. Kí hiệu alg: alginat D: Kích thước tinh thể trung bình của HA tính theo công thức Scherrer G: -L-guluronic M: -D-mannuronic MD: Maltodextrin Mw: Khối lượng phân tử trung bình olig: oligoalginat PVA: Poly(vinyl alcohol) PAA: Polyacrylic axit PCL: Poly (-caprolacton) TB: Tinh bột TBS: Tinh bột sắn XC: Độ tinh thể của HA DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. Tính chất của amylozơ, amylopectin .................................................. 11 Bảng 2.1. Các hóa chất và nguyên liệu đầu sử dụng trong luận án ..................... 38 Bảng 2.2. Đương lượng đường khử (DE) của các polysaccarit........................... 40 Bảng 3.1. Kích thước tinh thể trung bình và độ tinh thể của HA tổng hợp ở vùng nhiệt độ thấp ............................................................................... 51 Bảng 3.2. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA ở mẫu HA và HT ........ 56 Bảng 3.3. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA trong các mẫu composit HA/TB tổng hợp theo phương pháp trộn huyền phù ........... 60 Bảng 3.4. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA trong composit HA/TB tổng hợp ở các nhiệt độ khác nhau ......................................... 65 Bảng 3.5. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA trong mẫu HN và HE .. 66 Bảng 3.6. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA trong composit HA/TB có và không có tác động của sóng siêu âm ............................ 68 Bảng 3.7. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA trong composit HA/TB được sấy nhiệt và đông khô .................................................... 69 Bảng 3.8. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA trong các mẫu composit HA/TB tổng hợp theo phương pháp kết tủa trực tiếp .......... 72 Bảng 3.9. Số sóng của các nhóm chức trong HA, TB và các composit HA/TB ................................................................................................. 76 Bảng 3.10. Kích thước trung bình và độ tinh thể của các mẫu composit tổng hợp ở các nhiệt độ khác nhau .............................................................. 79 Bảng 3.11. Kích thước trung bình và độ tinh thể của các mẫu composit với tốc độ cấp axit khác nhau .......................................................................... 82 Bảng 3.12. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA của các mẫu composit HA/TB có và không có sóng siêu âm .................................. 85 Bảng 3.13. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA trong mẫu HD1 và HD2 ... 87 Bảng 3.14. Kích thước và độ tinh thể của HA tổng hợp theo các phương pháp khác nhau ............................................................................................. 88 Bảng 3.15. Kích thước và độ tinh thể của HA trong các mẫu composit HA/TBS ............................................................................................... 91 Bảng 3.16. Kích thước và độ tinh thể của các composit HM12, HM16, HM20 và HM25 .............................................................................................. 96 Bảng 3.17. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA trong các composit HA/MD .............................................................................................. 100 Bảng 3.18. Số sóng đặc trưng của các nhóm chức trong HA, MD và các composit HA/MD .............................................................................. 101 Bảng 3.19. Kích thước trung bình và độ tinh thể của HA trong các composit HA/alg ............................................................................................... 108 Bảng 3.20. Kết quả phân tích phổ 1H-NMR của alginat ..................................... 116 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1. Các dạng hình thái học của tinh thể HA ............................................... 7 Hình 1.2. Cấu trúc ô mạng cơ sở của tinh thể HA ................................................ 8 Hình 1.3. Cấu trúc phân tử amylozơ (a), amylopectin (b) .................................. 10 Hình 1.4. Ảnh hiển vi quang học của hạt tinh bột ngô ở các nhiệt độ khác nhau trong quá trình hồ hóa [88] ....................................................... 13 Hình 1.5. Đặc trưng cấu trúc của alginat: a) Các monome của alginat; b) Cấu trúc chuỗi, cấu dạng ghế; c) Các kiểu phân bố các khối trong mạch alginat ........................................................................................ 16 Hình 1.6. Mô hình liên kết giữa ion Ca2+ và alginat a) Mô hình tạo hạt gel canxi alginat; b) Liên kết của block G với ion canxi .......................... 18 Hình 1.7. Sự tạo mầm của HA trên chất nền polyme. (a) Các nhóm chức trên phân tử polyme là các vị trí tạo mầm cho tinh thể HA, (b) Sự tạo mầm và phát triển tinh thể HA trên các polyme được gắn đế trên đế Au .................................................................................................... 22 Hình 1.8. Cấu trúc hóa học của (a) mô hình “hộp trứng” của canxi alginat, (b) mô hình “hộp trứng” với các ion tiền chất cho sự tạo mầm HA và (c) cấu trúc “hộp trứng” khoáng hóa và (d) sợi nano composit HA/alginat tổng hợp trực tiếp ............................................................... 23 Hình 1.9. Sơ đồ mô tả các hạt HA bị “mắc kẹt” vật lí trong chất nền collagen (a). Theo ảnh SEM, HA kết tập trong chất nền collagen tổng hợp bằng phương pháp trộn (b) .................................................. 25 Hình 1.10. Sơ đồ thí nghiệm (a) và cơ chế (b) của quá trình EPD điều chế lớp phủ composit GO-HY-HA trên chất nền Ti ......................................... 27 Hình 1.11. Sơ đồ chế tạo màng sợi composit HA/gelatin theo phương pháp điện xoay tròn ..................................................................................... 28 Hình 1.12. Sự chuyển pha từ brushit sang HA theo thời gian .............................. 31 Hình 1.13. Giản đồ DT-TGA của các vật liệu composit HA/chitosan với hàm lượng khác nhau .................................................................................. 32 Hình 1.14. Các dạng hình thái học của composit: hạt micro (a), nano (b), khung xốp (c), sợi (d), giàn khung (e), màng đa lớp (f) ...................... 33 Hình 2.1. Quy trình điều chế oligome từ alginat [118, 119] .............................. 40 Hình 2.2. Phương pháp tổng hợp HA từ Ca(OH)2 và H3PO4 ............................ 42 Hình 2.3. Sơ đồ phương pháp thực nghiệm tổng hợp composit HA/TB theo phương pháp trộn huyền phù .............................................................. 43 Hình 2.4. Sơ đồ quy trình thực nghiệm tổng hợp composit HA/TB theo phương pháp kết tủa trực tiếp ............................................................. 44 Hình 3.1. Giản đồ XRD của các mẫu HA tổng hợp ở -15, -10 và 0oC ................ 50 Hình 3.2. Ảnh SEM của các mẫu HA tổng hợp ở vùng nhiệt độ thấp ................. 52 Hình 3.3. Phổ FT-IR của mẫu HA tổng hợp ở 0oC ................................................ 53 Hình 3.4. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu HA tổng hợp ở 0oC ........................ 54 Hình 3.5. Giản đồ XRD của HA, tinh bột (TB) và composit HA/TB (HT) .......... 55 Hình 3.6. Ảnh SEM của các mẫu TB1, TB2, HA và HT ...................................... 56 Hình 3.7. Phổ FT-IR của HA, TB và composit HA/TB (HT) ............................... 57 Hình 3.8. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu TB .................................................. 58 Hình 3.9. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu HT .................................................. 58 Hình 3.10. Giản đồ XRD của các mẫu composit HA/TB tổng hợp theo phương pháp trộn huyền phù ............................................................................. 60 Hình 3.11. Phổ FT-IR của HA, tinh bột và các composit tổng hợp bằng phương pháp trộn huyền phù .............................................................. 61 Hình 3.12. Ảnh SEM của các composit HA/TB tổng hợp theo phương pháp trộn huyền phù ..................................................................................... 62 Hình 3.13. Ảnh TEM của các composit HA/TB tổng hợp theo phương pháp trộn huyền phù ............................................................................................. 63 Hình 3.14. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu HT50 .............................................. 64 Hình 3.15. Giản đồ XRD của các mẫu composit HA/TB tổng hợp ở các nhiệt độ khác nhau ....................................................................................... 64 Hình 3.16. Ảnh SEM của các composit HA/TB tổng hợp ở các nhiệt độ khác nhau .... 65 Hình 3.17. Giản đồ XRD của các mẫu composit HA/TB tổng hợp ở dung môi nước và etanol ..................................................................................... 66 Hình 3.18. Ảnh SEM của các composit HA/TB tổng hợp ở dung môi nước và etanol .............................................................................................. 67 Hình 3.19. Giản đồ XRD của các mẫu HF và HF2 .............................................. 67 Hình 3.20. Ảnh SEM của các mẫu composit HF1 và HF2 ................................... 68 Hình 3.21. Giản đồ XRD của mẫu sấy nhiệt (HC1) và đông khô (HC2) .............. 69 Hình 3.22. Ảnh SEM của mẫu sấy nhiệt (HC1) và đông khô (HC2)..................... 70 Hình 3.23. Giản đồ XRD của các mẫu composit HA/TB tổng hợp theo phương pháp kết tủa trực tiếp .......................................................................... 71 Hình 3.24. Ảnh SEM của các mẫu composit HA/TB với tỉ lệ thành phần khác nhau ..................................................................................... 73 Hình 3.25. Ảnh TEM của các mẫu composit HA/TB với tỉ lệ thành phần khác nhau ............................................................................................ 74 Hình 3.26. Phổ FT-IR của các composit HA/TB tổng hợp theo phương pháp kết tủa trực tiếp.................................................................................... 75 Hình 3.27. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu HT-5 ............................................... 77 Hình 3.28. Giản đồ XRD của các mẫu composit tổng hợp ở các nhiệt độ khác nhau ............................................................................................ 78 Hình 3.29. Ảnh SEM của các composit tổng hợp ở các nhiệt độ khác nhau ........ 79 Hình 3.30. Giản đồ XRD của các mẫu composit với tốc độ cấp axit khác nhau .. 81 Hình 3.31. Ảnh SEM của các mẫu composit HA/TB với tốc độ cấp axit khác nhau ............................................................................................ 82 Hình 3.32. Giản đồ XRD của các mẫu HA/TB tổng hợp ở các dung môi khác nhau ............................................................................................ 83 Hình 3.33. Ảnh SEM của các composit tổng hợp ở các dung môi khác nhau ..... 84 Hình 3.34. Giản đồ XRD của composit HP1 và HP2 ........................................... 85 Hình 3.35. Ảnh SEM của mẫu HP1 và HP2.......................................................... 86 Hình 3.36. Giản đồ XRD của mẫu HD1 và HD2 .................................................. 86 Hình 3.37. Ảnh SEM của mẫu HD1 và HD2 ......................................................... 87 Hình 3.38. Mô hình liên kết hydro giữa HA và tinh bột ........................................ 89 Hình 3.39. Sơ đồ sự hình thành HA trên chất nền tinh bột theo phương pháp kết tủa trực tiếp.................................................................................... 89 Hình 3.40. Giản đồ XRD của các composit HA/TBS ............................................ 90 Hình 3.41. Ảnh SEM của các composit HA/TBS ................................................... 91 Hình 3.42. Ảnh TEM của các composit HA/TBS .................................................. 92 Hình 3.43. Phổ FT-IR của TBS (a), HA (b) và composit HS50 (c) ....................... 93 Hình 3.44. Giản đồ DTA-TGA của mẫu composit HS50 ...................................... 94 Hình 3.45. Giản đồ XRD của các composit HA/MD với DE khác nhau ............... 95 Hình 3.46. Ảnh SEM của các composit HM12, HM16, HM20 và HM25 ............. 97 Hình 3.47. Ảnh TEM của MD và các composit HA/MD với DE khác nhau ......... 98 Hình 3.48. Giản đồ XRD của các mẫu composit HA/MD ..................................... 99 Hình 3.49. Phổ FT-IR của các mẫu composit HA/MD với tỉ lệ thành phần khác nhau .......................................................................................... 101 Hình 3.50. Ảnh SEM của các mẫu composit HA/MD với tỉ lệ thành phần khác nhau ................................................................................ 102 Hình 3.51. Ảnh TEM của các composit HA/MD ................................................. 103 Hình 3.52. Giản đồ DTA-TGA của mẫu HM-55 ................................................. 104 Hình 3.53. Giản đồ XRD của các composit HA/alg ............................................ 107 Hình 3.54. Ảnh SEM của các composit HA/alg .................................................. 109 Hình 3.55. Ảnh TEM của mẫu HG5 và mẫu HG1 .............................................. 110 Hình 3.56. Phổ FT-IR của alg và các composit HA/alg ..................................... 111 Hình 3.57. Giản đồ phân tích nhiệt của alginat .................................................. 112 Hình 3.58. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu composit HG5 .............................. 112 Hình 3.59. Giản đồ XRD của alginat và các oligoalginat .................................. 114 Hình 3.60. Phổ FT-IR của alginat và các oligoalginat ....................................... 114 Hình 3.61. Cấu trúc chuỗi mạch alginat ............................................................. 115 Hình 3.62. Phổ 1H-NMR của mẫu alginat .......................................................... 115 Hình 3.63. Phổ 1H-NMR của oligoalginat A2 ..................................................... 116 Hình 3.64. Phổ 1H-NMR của oligoalginat A2 ..................................................... 117 Hình 3.65. Giản đồ XRD của các mẫu HA/olig .................................................. 118 Hình 3.66. Phổ FT-IR của các mẫu HA/oligoalginat ......................................... 118 Hình 3.67. Ảnh SEM của các mẫu HA/oligoalginat ........................................... 119 Hình 3.68. Ảnh TEM của các mẫu HA/oligoalginat ........................................... 120 1 MỞ ĐẦU Hydroxyapatit (HA) là thành phần chính trong chất khoáng sinh học của xương, răng và các mô cứng của động vật có xương sống. Chất khoáng sinh học chiếm 65-70% khối lượng của xương, nước chiếm khoảng 5-8% và phần còn lại là pha hữu cơ, mà chủ yếu là collagen. Collagen đóng vai trò là chất nền cho sự lắng đọng và tăng trưởng của pha tinh thể HA. Trong nhiều thập kỷ qua, việc nghiên cứu tổng hợp HA đã được các nhà khoa học vật liệu quan tâm do tính tương thích sinh học cao, gần gũi với các polyme sinh học và có khả năng tạo xương tốt. Hiện nay, HA là vật liệu được lựa chọn cho các ứng dụng y sinh khác nhau, ví dụ: thay thế cho xương và các khuyết tật nha chu, cấy ghép tai giữa, hệ thống kỹ thuật mô, tác nhân truyền dẫn thuốc, điều trị bệnh loãng xương, vật liệu nha khoa và lớp phủ hoạt tính sinh học lên miếng cấy ghép xương bằng kim loại... Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, vật liệu HA kích thước nanomet có tính tương thích, tái hấp thu và hoạt tính sinh học cao hơn nhiều so với vật liệu có kích thước micromet. Ở kích thước siêu mịn, các hạt nano HA có hoạt tính bề mặt cao do đó nhanh chóng giải phóng các ion canxi tương tự như apatit sinh học. Vì vậy, trong những năm gần đây, gốm sinh học và composit sinh học chứa HA kích thước nanomet rất được quan tâm nghiên cứu. Một xu hướng mới hiện nay là chế tạo các nanocomposit mô phỏng sinh học, vật liệu lai vô cơ-hữu cơ với chất điền vào là HA và chất nền là các polyme. Trong các vật liệu nanocomposit HA/polyme, polyme đóng vai trò là chất nền cung cấp các vị trí tạo mầm, điều chỉnh sự phát triển và hình thái học của tinh thể nano HA. Sự hình thành liên kết hóa học giữa HA và polyme, như liên kết hydro, lực Van der Waals, hoặc phức chất cacboxyl-Ca-cacboxyl, cho phép phân tán đồng đều HA trong pha hữu cơ. Các polyme tổng hợp như poly(L-lactic), poly(vinyl alcohol), poly(- caprolacton) đã được sử dụng. Tuy nhiên, polyme tự nhiên thường được ưa chuộng hơn do chúng tương thích, không độc, gần gũi với hệ sinh học. Chúng có 2 thể là các protein như: collagen, gelatin, hoặc các polysaccarit như: chitosan, tinh bột, alginat, dextran, chondroitin sunfat và các dẫn xuất. Ở nước ta, từ năm 2005, đã có những công bố bước đầu nghiên cứu tổng hợp HA đơn chất dạng bột, xốp, màng định hướng ứng dụng trong dược học và y sinh học. Riêng vật liệu composit HA/polyme mới chỉ có một số ít nghiên cứu chế tạo composit chứa HA với chitosan, collagen, PLA... Mặt khác, là một nước nhiệt đới, chúng ta có nguồn tinh bột từ ngũ cốc và alginat từ rong biển rất phong phú. Để tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước và góp phần tạo ra một loại vật liệu có nhiều ưu điểm và khả năng ứng dụng trong dược học và y sinh học, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng vật liệu nanocomposit giữa hydroxyapatit và một số polyme tự nhiên”.  Mục tiêu của luận án Nghiên cứu tổng hợp được các composit chứa HA với một số polysaccarit từ ngũ cốc và rong biển Việt Nam: - HA/tinh bột, HA/tinh bột sắn; - HA/maltodextrin với các DE khác nhau; - HA/alginat và HA/oligoalginat. Xác định các đặc trưng và đưa ra được mối liên hệ giữa đặc trưng của composit HA/polyme và các thông số cấu trúc của polyme.  Nội dung của luận án Để hoàn thành các mục tiêu đề ra, luận án bao gồm các nội dung nghiên cứu sau: 1. Tổng hợp HA ở vùng nhiệt độ thấp (-15, -10, 0oC), nhằm làm giảm kích thước, độ tinh thể của HA và để so sánh với pha HA trong các vật liệu composit HA/polyme. 2. Nghiên cứu chế tạo composit HA/tinh bột bằng hai phương pháp: phương pháp trộn và phương pháp kết tủa trực tiếp. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng của sản phẩm như tỉ lệ thành phần, nhiệt độ, dung môi, tốc độ cấp axit, sóng siêu âm, kỹ thuật làm khô. Từ đó, lựa chọn phương pháp và điều kiện thích hợp để tổng hợp các composit tiếp theo. 3. Tổng hợp các composit HA/tinh bột sắn, HA/maltodextrin với DE khác 3 nhau bằng phương pháp đã lựa chọn. Khảo sát ảnh hưởng của giá trị DE đến đặc trưng của các composit. 4. Điều chế oligome của alginat, tổng hợp và khảo sát các đặc trưng của composit HA/alginat, HA/oligoalginat. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1. Hydroxyapatit (HA - Ca10(PO4)6(OH)2) 1.1.1. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng và phương pháp điều chế Các muối canxi photphat (CaP) là thành phần khoáng trong xương và răng của động vật có xương sống [1-4]. Xương và các mô cứng khác có thể được xem là vật liệu composit tự nhiên gồm chất khoáng sinh học gắn trong chất nền polyme, các chất hữu cơ khác và nước [1, 3]. Pha khoáng sinh học là một hoặc nhiều loại muối CaP, chiếm 65-70% khối lượng của xương, nước chiếm khoảng 5-8% và phần còn lại là pha hữu cơ, mà chủ yếu là collagen [1-3, 5]. Collagen đóng vai trò là chất nền cho sự lắng đọng và tăng trưởng của các chất khoáng [1, 3, 6, 7]. Trong số các muối CaP, hydroxyapatit (HA) với công thức Ca10(PO4)6(OH)2 là thành phần chủ yếu của pha khoáng sinh học [2, 3]. Trong nhiều thập kỷ qua, việc nghiên cứu tổng hợp HA đã được các nhà khoa học vật liệu quan tâm do tính tương thích sinh học tuyệt vời [8, 9], gần gũi với các polyme sinh học [10, 11] và có khả năng dẫn xương tốt [12, 13]. HA đã được chứng minh là có thể thúc đẩy sự phát triển của xương mới thông qua cơ chế dẫn xương mà không gây ra độc tính cục bộ hoặc toàn thân, viêm hoặc dị ứng [12, 14-16]. Khi cấy ghép vật liệu gốm chứa HA vào cơ thể, một lớp mô mới được hình thành trên bề mặt của nó và góp phần vào sự liên kết của các mô cấy vào xương, dẫn đến định hình vượt trội mô cấy đến các mô xung quanh [14-17]. Hơn nữa, một số nghiên cứu cho thấy HA hoặc các muối CaP có thể được khai thác như một hợp chất mô hình để nghiên cứu quá trình khoáng hóa sinh học trong cơ thể con người [6, 7, 18-22]. Các nghiên cứu gần đây cũng đã chỉ ra rằng, các hạt HA ức chế sự phát triển của nhiều loại tế bào ung thư [23, 24]. Hiện nay, HA là vật liệu được lựa chọn cho các ứng d...ọng phổ biến nhất của alginat (chiếm 50% tổng sản lượng alginat trên toàn thế giới) là trong kỹ thuật giấy và in ấn do khả năng tạo ra màu sắc nét và đồng đều. Ngoài ra, alginat cũng là tác nhân gắn kết trong sản xuất que hàn [108]. - Trong thực phẩm Alginat được sử dụng làm chất phụ gia để cải thiện, bổ sung và ổn định kết cấu bên ngoài của thực phẩm dựa trên các tính chất như làm tăng độ nhớt, khả năng tạo gel và làm ổn định hỗn hợp với nước chống đông và nhũ hóa. Trong ứng dụng làm mứt, thạch, tạo mùi hoa quả cho thực phẩm, khả năng đồng tạo gel giữa alginat giàu G và pectin este hóa cao có vai trò rất hữu ích. Hệ alginat/pectin có thể tạo ra gel thuận nghịch, ngược với gel alginat có liên kết ngang ion thuần túy [104]. - Trong dược phẩm và y sinh học Alginat là vật liệu sinh học đã được nghiên cứu và sử dụng cho nhiều ứng dụng y sinh, do tính tương thích sinh học, độc tính thấp, tạo gel ở điều kiện êm dịu và chi phí thấp [105, 106]. Khả năng gắn kết tế bào bên trong các hạt cầu Ca-alginat đã trở thành kỹ thuật được ứng dụng rộng rãi nhất để cố định tế bào sống [121]. Gel alginat điều chế bằng phương pháp liên kết ngang có cấu trúc tương tự như chất nền ngoại bào của mô sống nên được dùng trong việc làm lành vết thương, là tác nhân có hoạt tính sinh học dẫn truyền thuốc và gen. Ngoài ra, gel alginat rất hứa hẹn cho việc cấy ghép tế bào trong công nghệ mô, sản xuất insulin để điều trị bệnh tiểu đường type I dưới dạng thuốc uống hoặc thuốc tiêm [105, 110, 122]. 1.3. Vật liệu composit HA/polyme 1.3.1. Sự tạo thành vật liệu composit HA/polyme Từ “composit” có nguồn gốc từ tiếng Latinh có nghĩa là cho các chất, các thành phần, trộn vào cùng nhau. Trong khoa học, composit là loại vật liệu được 21 tạo nên từ hai hay nhiều thành phần có các tính chất lý hóa khác nhau đáng kể [123]. Mặc dù, tính chất của các thành phần vẫn giữ nguyên, nhưng sự kết hợp giữa chúng lại tạo ra một vật liệu mới có các đặc tính tốt hơn các thành phần riêng lẻ ban đầu. Composit có thể là vật liệu tự nhiên hoặc tổng hợp. Các ví dụ cho composit tự nhiên là: gỗ, vỏ sò, xương, răng Lấy cảm hứng từ những vật liệu đó, hiện nay, có một xu hướng mới là phát triển các vật liệu composit mô phỏng sinh học, vật liệu lai vô cơ/hữu cơ với pha vô cơ là HA và chất nền là các polyme [124-126]. Xương là vật liệu composit vô cơ/hữu cơ chứa HA dạng hình que kích thước nanomet gắn trong chất nền collagen loại I. Vì vậy, composit của HA và collagen được xem là vật liệu hấp dẫn để chế tạo miếng cấy ghép mô xương. HA hoặc collagen khi sử dụng riêng lẻ đều có tính dẫn xương nhưng khi được kết hợp trong vật liệu composit cho thấy khả năng thúc đẩy quá trình tạo xương vượt trội. Tính chất mềm dẻo của collagen làm tăng độ dẻo dai cho vật liệu và làm giảm độ cứng, độ giòn của HA, còn việc bổ sung HA vào chất nền collagen giúp cải thiện độ ổn định cơ học của miếng cấy ghép [127, 128]. Các polyme tổng hợp mà chủ yếu là các polyeste đã được sử dụng như: poly (L-lactic)[26], poly(vinyl alcohol) [129], poly(-caprolacton) [130, 131] Tuy nhiên, xu hướng hiện nay là sử dụng các polyme tự nhiên do chúng tương thích sinh học, không độc, gần gũi với hệ sinh học như: các protein (collagen [127], gelatin [177]) hoặc các polysaccarit (chitosan [132], tinh bột [133], alginat [134], dextran [135], chondroitin sunfat [136]) và các dẫn xuất của chúng. Trong sự hình thành vật liệu composit HA/polyme, polyme đóng vai trò là chất nền cung cấp các vị trí tạo mầm và điều chỉnh sự phát triển và hình thái học của tinh thể HA. Các nhóm cacboxyl trên phân tử polyme có vị trí quan trọng trong sự tạo mầm của tinh thể HA [137]. Z. X. Liu và cộng sự [138] đã gắn các nhóm cacboxyl, amin và metyl trên đế Au và đánh giá sự hình thành và tăng trưởng của mầm tinh thể HA trong dung dịch giả dịch thể người (SBF). Ở bề mặt chứa nhóm cacboxyl, lượng tinh thể HA hình thành dày gấp ba lần so với bề mặt amin, còn trên bề mặt chứa nhóm metyl gần như không có tinh thể HA nào được tìm thấy. Bằng phương pháp hiển vi lực nguyên tử (AFM), Nonoyama và cộng 22 sự [139] đã quan sát giai đoạn đầu tiên của quá trình tạo mầm HA và thấy rằng, ban đầu các nhóm cacboxyl có sự tương tác với ion canxi và sau đó ion photphat sẽ gắn lên ion canxi (Hình 1.7). Hình 1.7. Sự tạo mầm của HA trên chất nền polyme. (a) Các nhóm chức trên phân tử polyme là các vị trí tạo mầm cho tinh thể HA, (b) Sự tạo mầm và phát triển tinh thể HA trên các polyme được gắn đế trên đế Au [139] Bên cạnh các nhóm cacboxyl, nhóm cacbonyl trên collagen cũng có ưu thế cao cho sự tạo mầm tinh thể [140]. Đối với chất nền tơ sợi Fibroin, có những vị trí tạo mầm khác như nhóm amin và hydroxyl. Các nhóm amin trên chitosan mang điện dương cũng được xem là có tương tác với các ion canxi và tạo thành phức chitosan - ion canxi trước khi tạo mầm [141]. Hunter và cộng sự [142] đã sử dụng phương pháp mô phỏng động lực học phân tử (Molecular Dynamics – MD), cho thấy tương tác giữa các phân tử chất nền polyme và HA chủ yếu là lực tĩnh điện. Thông thường, các nhóm mang điện tích âm trên phân tử polyme được xem là có liên kết mạnh với các ion canxi trong tinh thể HA, trong khi các nhóm tích điện dương có liên kết với các ion photphat. Vì vậy, các polyme tự nhiên phân cực như chitosan [132], alginat [134], tinh bột [133], sẽ có khả năng kết dính và tương tác tốt với HA. Tương tác hóa học giữa HA và 23 polyme như liên kết hydro, lực Van der Waalls, hoặc phức chất cacboxyl-Ca- cacboxyl, cho phép phân tán đồng đều HA trong pha hữu cơ. Sự liên kết giữa các thành phần trong composit là tùy thuộc vào mức độ tương tác giữa HA và polyme. Nếu chỉ xảy ra tương tác yếu thì các hạt HA chỉ được gắn cơ học trong nền polyme, ở mức độ tương tác tốt nhất sẽ tạo ra vật liệu lai vô cơ-hữu cơ. Bằng các kết quả phân tích XRD, SEM, TEM, FT-IR và TG-DTA, các nghiên cứu đã cho thấy sự tạo thành vật liệu lai vô cơ-hữu cơ HA/polyme với cấu trúc đồng nhất giữa pha vô cơ và hữu cơ [48, 143]. T. Chae và cộng sự đã mô phỏng quá trình khoáng hóa sợi collagen trong mô xương bằng cách chế tạo composit HA/alginat khi kết tủa trực tiếp HA trên các sợi alginat [144]. Cơ chế của sự hình thành trực tiếp tinh thể HA trên sợi alginat được mô tả trên Hình 1.8. Ban đầu, alginat tạo phức dạng “hộp trứng” với ion canxi, tiếp đến các ion Ca2+, OH-, PO4 3- trong dung dịch khuếch tán đến các vị trí -COO--Ca-- COO- trên sợi alginat để hình thành mầm tinh thể HA. Do đó, các tinh thể nano HA kết tủa và phát triển trên các vị trí tạo mầm dọc theo các sợi nano alginat có chức năng như một khuôn dưỡng để quá trình khoáng hóa xảy ra. Hình 1.8. Cấu trúc hóa học của (a) mô hình “hộp trứng” của canxi alginat, (b) mô hình “hộp trứng” với các ion tiền chất cho sự tạo mầm HA và (c) cấu trúc “hộp trứng” khoáng hóa và (d) sợi nano composit HA/alginat tổng hợp trực tiếp [143] Các composit HA/chitosan đã được nghiên cứu tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau. Do chitosan tan tốt trong dung dịch nước chứa các axit 24 hữu cơ như axit axetic, axit lactic, axit malic và axit xitric, nên ảnh hưởng của dung dịch axit hữu cơ đối với vi cấu trúc của sản phẩm đã được khảo sát [145]. HA ở dạng tinh thể hình thành khi sử dụng axit axetic và axit lactic, trong khi đó HA tồn tại ở dạng vô định hình khi dùng các axit hữu cơ có nhiều hơn hai nhóm cacboxyl. Theo một số nghiên cứu, sự tăng trưởng của các tinh thể HA bị ức chế bởi các axit hữu cơ có nhiều hơn hai nhóm cacboxyl [146]. Kato và cộng sự đã chỉ ra rằng, axit polyacrylic (PAA) là một chất ức chế sự kết tinh của tinh thể HA [147]. Các nhóm cacboxylic liên kết mạnh với các nguyên tử canxi và hình thành cấu trúc chelat. Sự tương tác giữa các ion anion PAA và cation Ca tạo ra hợp chất trung gian dạng PAA--Ca2+ trì hoãn sự tương tác của các ion Ca2+ và PO4 3- trong việc hình thành HA [148]. 1.3.2. Các phương pháp tổng hợp composit HA/polyme 1.3.2.1. Phương pháp trộn HA và polyme Phương pháp phổ biến nhất để chế tạo composit HA/polyme là trộn HA ở dạng bột hoặc ở dạng huyền phù với các polyme. Phương pháp này có thể tạo ra vật liệu composit dạng bột, màng, khung xốp [149, 150]. Trộn HA với polyme và thay đổi tỉ lệ khối lượng các thành phần sẽ tạo ra các composit có tính chất khác nhau. HA là sản phẩm thương mại, hoặc được điều chế bằng các phương pháp hóa lí, hoặc được chiết tách từ pha khoáng tự nhiên của xương động vật, vỏ trứng, san hô Tinh thể HA có nhiều hình dạng khác nhau, hình cầu, hình que, hình kim, hình phiến và thường kết tập thành từng khối do năng lượng bề mặt tương đối lớn của các tinh thể nano [151]. Murugan và cộng sự [152] đã sử dụng phương pháp này để chế tạo các hệ composit cấu trúc nano của HA với chitosan theo hai bước: kết tủa HA trong môi trường kiềm (ở pH = 10,0 bằng NH4OH) từ các muối CaCl2, (NH4)2HPO4 và tiếp theo là trộn HA cấu trúc nano với các dung dịch chitosan nồng độ khác nhau trong axit axetic ở nhiệt độ cố định. Finisie và các cộng sự [150] đã sử dụng phương pháp trộn để chế tạo composit HA và chitosan cấu trúc xốp từ hỗn hợp của HA, nhôm và chitosan với tỉ lệ khác nhau. Vai trò của nhôm là tạo ra các lỗ xốp có kích thước hơn 100 m được tạo thành qua quá trình tương tác giữa natri 25 aluminat với dung dịch đậm đặc NaOH giải phóng hydro. Composit HA/collagen cũng được chế tạo đơn giản bằng cách trộn bột HA và dung dịch hoặc gel collagen rồi tiến hành đông khô [149, 153]. Xác định cấu trúc của các composit thu được bằng quy trình chế tạo này cho thấy, các hạt HA bị “mắc kẹt vật lí” trong chất nền collagen được thể hiện trên Hình 1.9. Phương pháp này đơn giản nhưng rất khó để phân tán đồng nhất HA trong chất nền polyme do thiếu sự tương tác giữa pha vô cơ và pha hữu cơ. Hình 1.9. Sơ đồ mô tả các hạt HA bị “mắc kẹt” vật lí trong chất nền collagen (a). Theo ảnh SEM, HA kết tập trong chất nền collagen tổng hợp bằng phương pháp trộn (b) [127] 1.3.2.2. Phương pháp cơ nhiệt Phương pháp cơ nhiệt để chế tạo vật liệu composit HA/polyme gồm các bước: nghiền trộn HA với polyme sau đó nén hoặc ép phun. Bước đầu tiên bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các yếu tố như nhiệt độ, tốc độ nghiền trộn và thời gian xử lý và được xem là quan trọng nhất để đạt được sự phân bố đồng nhất của các hạt vô cơ trong composit [154, 155]. Mathieu và các cộng sự [156] đã so sánh ba phương pháp điều chế composit HA/poly(L-lactic). Kỹ thuật đầu tiên là trộn bột HA khô và các viên polyme rồi nén khuôn. Quá trình thứ hai dựa trên sự phân tán của các hạt HA vào dung dịch chứa polyme và dung môi. Phương pháp thứ ba là ép đùn hỗn hợp HA/polyme nóng chảy. Phương pháp trộn bột khô dẫn đến sự phân tán không đồng đều các hạt vô cơ xung quanh các viên polyme, trong khi đó phương pháp thứ hai và thứ ba tạo ra một sự phân tán khá đồng nhất của HA trong poly(L-lactic) cũng như các polyme khác như poly(ε-caprolacton) [156], poly(hydroxybutyrat-co-hydroxyvalerat) [11], 26 poly(D, L-lactic) [157], poly(ete ete xeton) [158] và polyamit 66 [159]. Nhược điểm chính của phương pháp thứ hai là nguy cơ dư lượng dung môi hữu cơ độc hại. Phương pháp thứ ba cho phép điều chế một cách khá đồng nhất composit HA/polyme. Li và cộng sự đã dùng sóng siêu âm hỗ trợ phân tán hạt nano HA hình kim vào monome anhydrit methacrylat, rồi sử dụng tia cực tím kích thích quá trình quang trùng hợp để tạo ra một mạng lưới liên kết ngang. Sản phẩm composit cuối cùng chứa tinh thể nano HA phân bố đồng nhất với các tính chất cơ học được cải thiện [160]. 1.3.2.3. Phương pháp điện hóa Các phương pháp điện hóa có thể tạo ra vật liệu composit HA/polyme dạng màng, màng đa lớp, sợi và ống. a. Kỹ thuật mạ điện Lắng đọng điện hóa (mạ điện) là một quá trình, trong đó các hạt composit lơ lửng trong môi trường lỏng, di chuyển trong một điện trường và được lắng đọng trên một điện cực. Cho đến nay, hai quá trình mạ điện đã được phát triển để tạo thành màng composit: lắng đọng điện di (EPD) và lắng đọng điện phân (ELD) [161]. Kỹ thuật này cho phép kiểm soát chặt chẽ các tính chất của màng về độ dày, tính đồng nhất và tỷ lệ lắng đọng. Phương pháp mạ điện đặc biệt thích hợp cho sự hình thành của màng đồng nhất trên nền của một hình dạng phức tạp hoặc lắng đọng trên các vùng được lựa chọn của chất nền. Pang và cộng sự [162] đã phát triển một phương pháp điện di đồng lắng đọng từng lớp composit HA/chitosan bảo vệ vật liệu thép khiến cho việc tiếp xúc với các dung môi sinh lý ít gây ra nhiễm trùng. Thành phần và độ dày của màng composit phụ thuộc vào hàm lượng HA và thời gian lắng đọng trong dung dịch chitosan. Grandfield và đồng nghiệp [163] chế tạo một lớp phủ HA/silica/chitosan sử dụng phương pháp EPD chế tạo lớp phủ có độ dày khác nhau (lên đến 100 µm). Thành phần lắng đọng, vi cấu trúc, độ xốp của lớp phủ phụ thuộc vào nồng độ HA, silica và chitosan trong dung dịch cũng như thời lượng lắng đọng. Để thay đổi bề mặt và bảo vệ hợp kim titan-niken trong môi trường sinh lý cơ thể, Sun và cộng sự [164] đã điều chế vật liệu composit dạng 27 màng của HA, heparin và thủy tinh sinh học trên nền chitosan, lắng đọng trên catot từ hợp kim nói trên. Redepenning và cộng sự [165] cũng điều chế composit HA và chitosan bằng phương pháp điện hóa từ pha brushit (một pha của CaP) và chitosan trong môi trường kiềm phủ trên miếng ghép titan. Hình 1.10 trình bày phương pháp EPD để chế tạo lớp phủ composit chống ăn mòn gồm HA, hyaluronic axit và graphen oxit (GO-HY-HA) trên bề mặt titan [167]. Hình 1.10. Sơ đồ thí nghiệm (a) và cơ chế (b) của quá trình EPD điều chế lớp phủ composit GO-HY-HA trên chất nền Ti [167] b. Kỹ thuật điện xoay tròn (electrospining technique) Để chế tạo vật liệu composit dạng sợi với các tính năng độc đáo và thú vị, kỹ thuật điện xoay tròn được xem là một phương pháp đơn giản và hiệu quả. Vật liệu polyme được sử dụng trong kỹ thuật này có thể là các polyme tự nhiên như collagen, chitosan, tơ sợi; các polyme tổng hợp phân hủy sinh học như axit polyglycolic (PGA) và poly(-caprolacton) (PCL) [155]. Ito và cộng sự [168] đã chế tạo màng sợi nano của poly (3-hydroxybutyrat-co-3-hydroxyvalerat) (PHBV) bằng phương pháp điện xoay tròn và sau đó tạo composit với HA bằng cách ngâm màng trong dung dịch giả dịch thể người (SBF- Simulated Body Fluids). Các sợi 28 nano với đường kính trung bình dao động từ 100 đến 2000 nm liên kết với nhau làm tăng diện tích bề mặt riêng. Đặc biệt, quá trình phân hủy sinh học của màng HA/PHBV khá nhanh do sự xâm nhập của các enzym vào màng làm tăng tính ưa nước của bề mặt. H. W. Kim và cộng sự [169] đã sử dụng phương pháp điện xoay tròn chế tạo composit HA/gelatin dạng sợi với kích thước 200-400 nm thể hiện trên Hình 1.11. Kết tủa HA Đông khô Dung dịch Kỹ thuật điện Liên kết ngang composit HA/gelatin xoay tròn tạo màng sợi Hình 1.11. Sơ đồ chế tạo màng sợi composit HA/gelatin theo phương pháp điện xoay tròn [169] Kết tủa HA/gelatin được đông khô và hòa tan trong một dung môi hữu cơ hexafluoro-2-propanol (HFP), dạng sợi của composit HA/gelatin được chế tạo bằng phương điện xoay tròn, sau đó được liên kết ngang tạo màng sợi. 1.3.2.4 . Phương pháp kết tủa trực tiếp Mặc dù các phương pháp trộn, cơ nhiệt, điện hóa nêu trên có nhiều ưu điểm, nhưng các composit thu được thường không đồng nhất ở mức vi cấu trúc vì khó có được sự phân bố đồng đều của pha vô cơ trong chất nền polyme. Điều này có thể làm suy giảm các đặc tính lý, hóa, cơ, tương thích sinh học và phân hủy sinh học của vật liệu. Vì vậy, trong mấy thập niên gần đây, các nhà nghiên cứu đang tập trung vào một phương pháp mới nhiều triển vọng là phương pháp kết tủa trực tiếp (in situ method) [129, 133, 170, 171]. Phương pháp này mô phỏng quá trình tạo thành composit vô cơ-hữu cơ trong tự nhiên. Kết tủa trực tiếp HA trong chất nền polyme cho phép kiểm soát cấu trúc và thành phần của composit với các tinh thể HA có kích thước nhỏ, độ tinh thể thấp, phân tán đồng đều trên nền polyme, tương 29 tự như HA sinh học [21, 27, 143]. Theo phương pháp kết tủa trực tiếp, các polyme có thể được trộn đồng thời hoặc riêng biệt với các tiền chất vô cơ của HA. Tỉ lệ các thành phần và điều kiện phản ứng khác nhau sẽ làm thay đổi các tính chất đặc trưng của composit HA/polyme. Tampieri và cộng sự [126] đã chế tạo composit HA/collagen và so sánh với mô xương tự nhiên bằng cách sử dụng hai phương pháp khác nhau. Phương pháp thứ nhất là phân tán HA trong dung dịch collagen rồi thu sản phẩm bằng kỹ thuật đông khô. Phương pháp thứ hai là kết tủa trực tiếp HA trên các sợi collagen. Composit thu được bằng cách thứ nhất có cấu trúc tương tự như collagen ban đầu không khoáng hóa. Kích thước tinh thể HA không đồng nhất, thường kết tập và phân bố ngẫu nhiên vào chất nền, chứng tỏ rằng không có tương tác thực sự của HA với các sợi collagen. Trong khi đó, phương pháp thứ hai cho phép quá trình tạo mầm tinh thể nano HA trực tiếp trên các sợi collagen. Do vậy, hai thành phần (HA và collagen) có sự tương tác mạnh, hình thành một vật liệu hoàn toàn tương tự với mô xương tự nhiên. S. C. Liou và cộng sự [172] đã chế tạo vật liệu composit HA/polyacrylic axit (PAA) bằng phương pháp kết tủa trực tiếp. Tinh thể HA hình kim, độ tinh thể kém, có cấu trúc nhân vỏ được kết tinh trực tiếp khi nhỏ dung dịch H3PO4 vào hỗn hợp chứa (CH3COO)2Ca và PAA. Hình thái học của HA tạo thành phụ thuộc vào pH của dung dịch và hàm lượng của PAA. Yamaguchi [173] đã phát triển phương pháp đồng kết tủa bằng cách nhỏ chitosan trong dung dịch axit photphoric vào huyền phù Ca(OH)2. Redepenning và cộng sự [174] trộn một dung dịch của polyme sinh học với tiền chất vô cơ để tạo thành pha khoáng CaP, tiếp theo kết tủa composit ở dạng hydrogel hoặc dạng hạt riêng biệt. Hu và cộng sự [175] đã đưa ra phương pháp, sử dụng chitosan dạng hydrogel và khoáng hóa nó thông qua phản ứng kết tủa trực tiếp HA khi kiểm soát quá trình khuếch tán các ion. M. Meskinfam và cộng sự [176] đã dùng phương pháp mô phỏng sinh học điều chế HA trong chất nền gelatin-tinh bột. Việc thay đổi hàm lượng polyme làm biến đổi cấu trúc và hình thái học của composit HA/gelatin/tinh bột. Ái lực mạnh của gelatin với HA cùng với tính phân cực của tinh bột làm cho HA được phân tán đồng đều trong chất nền polyme. 30 Chang và cộng sự [177] đã trình bày một quá trình tương tự để điều chế composit HA và gelatin, thông qua việc khuếch tán và điều chỉnh nồng độ các ion Ca 2+ và PO4 3- trong quá trình hòa tan tiền chất và đồng kết tủa composit. Các phương pháp kết tủa trực tiếp nói trên đã tạo ra cấu trúc composit kết hợp đầy đủ tính chất giữa HA và chất nền polyme ở cấp độ micro hay nanomet. Đáng chú ý, mỗi phương pháp lại tạo ra một loại hình cụ thể của vật liệu composit với cấu trúc và tính chất đặc trưng. 1.3.3. Đặc trưng của vật liệu composit HA/polyme Tính chất của vật liệu composit chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi một số yếu tố như hình dạng, kích thước, tính chất, tỷ lệ cũng như tương tác giữa HA và polyme. 1.3.3.1. Thành phần Sự tồn tại cũng như kích thước và độ tinh thể của HA trong vật liệu composit thường được đánh giá bởi phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) [131, 133, 146, 170, 173, 177-181]. Thành phần pha vô cơ tạo thành phụ thuộc vào lượng chất ban đầu và các điều kiện phản ứng. Để chế tạo HA, thường phải chuẩn bị các dung dịch với tỉ lệ mol Ca/P là 1,67 đúng như tỉ lệ phân tử HA và duy trì pH phản ứng ở vùng kiềm. Giản đồ XRD của các composit với các polyme như collagen [127], gelatin [169], chitosan [182], tinh bột [133, 176], alginat [183] thường có các đỉnh nhiễu xạ đặc trưng của HA mở rộng, chứng tỏ HA tạo thành có kích thước nhỏ và độ tinh thể thấp tương tự như pha khoáng sinh học. Phương pháp XRD cũng phát hiện ra cơ chế hình thành pha HA trong composit thông qua các pha khoáng trung gian CaP. Các polyme đã hạn chế việc chuyển pha từ các CaP vô định hình sang tinh thể HA và cản trở việc khuếch tán các ion Ca2+, PO4 3- , OH - tạo mầm và phát triển tinh thể HA. Rusu và cộng sự [48] đã dùng kỹ thuật XRD để nghiên cứu sự hình thành cũng như xác định kích thước tinh thể HA trong nền chitosan bằng phương pháp kết tủa trực tiếp từ các dung dịch CaCl2 và Na2HPO4 (Hình 1.12). Một mẫu được giữ ở pH 5,6; các mẫu khác được điều chỉnh pH tăng lên 11 bằng cách nhỏ NaOH và giữ ở 0,3; 1; 2; 4; 8 và 24 giờ rồi đông khô. Ở pH 5,6, chỉ có pha brushit hình thành, còn ở pH 11, pha brushit và các pha CaP vô định hình chuyển dần theo thời gian sang pha HA bền hơn. 31 Hình 1.12. Sự chuyển pha từ brushit sang HA theo thời gian [48] Sau 24 giờ già hóa, quá trình chuyển pha xảy ra gần như hoàn toàn, chỉ còn tồn tại pha brushit ở lượng vết. Kích thước trung bình và tốc độ phát triển tinh thể tăng lên cùng với thời gian phản ứng và thời gian già hóa tại nhiệt độ 22oC. Ngoài ra, hàm lượng chitosan càng cao, kích thước tinh thể HA càng nhỏ. Hàm lượng của các thành phần trong hệ composit thường được xác định bởi phương pháp DTA-TGA [150]. Khối lượng thực của các pha thường có khác biệt một ít so với lượng chất tính toán ban đầu. Bằng phương pháp TGA, W. Y. Choi [131] đã xác định khối lượng cuối cùng của HA là 10,2, 18,4, và 32,8% tương ứng với khối lượng ban đầu 10, 20, và 30% trong composit HA/PCL. Hình 1.13 trình bày giản đồ phân tích nhiệt (DTA-TGA) của các vật liệu composit HA/chitosan với tỉ lệ thành phần thay đổi [144]. 32 Hình 1.13. Giản đồ DT-TGA của các vật liệu composit HA/chitosan với hàm lượng khác nhau [144] Đường TGA cho thấy, trọng lượng mẫu giảm nhanh chóng khi nhiệt độ tăng, đặc biệt là trong phạm vi 40-130oC và 250-600oC. Một pic thu nhiệt rộng được quan sát xung quanh 80 o C trên đường DTA được gán cho sự mất nước, trong khi hai đỉnh tỏa nhiệt ở 345oC và trên 540oC được gán cho sự phân hủy nhiệt của chitosan. Như vậy, các composit có khả năng chịu nhiệt cao hơn 250oC và nhiệt độ phân hủy giảm khi tăng hàm lượng HA. Các đường TGA không cho thấy sự thay đổi trọng lượng trên 800 oC, hàm lượng chitosan trong composit được xác định từ sự thay đổi khối lượng giữa 250 đến 800oC trên đường TGA. Hàm lượng composit được tìm thấy gần như phù hợp với lượng chất ban đầu thêm vào trong quá trình điều chế chứng tỏ chitosan kết hợp tốt với HA trong composit. 1.3.3.2. Hình thái học Hình thái học của composit là một tính chất đặc trưng quan trọng, quyết định đến các tính chất khác và khả năng ứng dụng của vật liệu. Nó bị ảnh hưởng bởi các điều kiện phản ứng, như: nồng độ, nhiệt độ, pH, thời gian, hình thái học của polyme cũng như tương tác giữa polyme và HA. Composit HA/polyme có thể ở dạng hạt (micro hoặc nanomet), màng đơn lớp, màng đa lớp, ống, sợi, khung xốp, Thông thường, hình thái học, kích thước và phân bố của composit được xác định bằng kỹ thuật TEM và SEM như thể hiện trên Hình 1.14. 33 Hình 1.14. Các dạng hình thái học của composit: hạt micro (a), nano (b), khung xốp (c), sợi (d), giàn khung (e), màng đa lớp (f) Xiao và cộng sự [136] đã sử dụng một loại proteoglycan là chondroitin sunfat có nhiều trong sụn để điều tiết sự kết tinh HA và khảo sát hình thái học trong composit HA/chondroitin sunfat. Ở nồng độ chondroitin sunfat cao, thu đươc các hạt nano HA dạng hình vảy, trong khi ở nồng độ thấp, thu được các tinh thể ở dạng sợi ngắn. Nghiên cứu [167] đã sử dụng axit hyaluronic, một loại glycosaminoglycan không sunfat phân bố đều trong các mô mềm, làm chất nền để điều tiết sự tạo thành các tinh thể HA. Kết quả đã chỉ ra rằng, giá trị pH ban đầu và nồng độ của axit hyaluronic có ảnh hưởng đến các lỗ trống canxi, hàm lượng cacbonat và hình thái học của HA. 1.3.3.3. Tương tác giữa HA và polyme Trong vật liệu composit, các thành phần riêng lẻ vẫn cho thấy có tính lý, hóa ổn định; nói cách khác, thành phần này không hợp nhất, cũng không tách biệt hoàn toàn với thành phần kia. Như vậy, có thể xác định một cách độc lập pha vô cơ và chất nền polyme. Tuy nhiên, chúng có thể tương tác thông qua các nhóm photphat, hydroxyl, ion canxi của HA và các nhóm chức của polyme. Thông thường, phổ FT- IR được sử dụng để xác định các nhóm chức có trong các thành phần của composit và sự tương tác giữa các thành phần đó. Sự xuất hiện dải mới hay thay đổi về cường a e c b f d 34 độ và bước sóng các dải sẽ là dấu hiệu tương tác hóa học giữa các pha [129, 135, 146, 183, 186]. Trong phổ FT-IR của composit HA/chitosan, không quan sát thấy dải ở 1047 và 493 cm -1 của nhóm P-OH trong chitosan ở composit, có thể là do sự tạo thành muối polyphotphonat. Cường độ dải ở 991, 1088 cm-1 của P-OH của chitosan giảm sau khi tạo thành composit, chứng minh các nhóm P-OH của chitosan đã tham gia liên kết với HA. Xu hướng tương tự (cường độ giảm) trong trường hợp nhóm OH- của HA (631, 3571 cm-1) là dấu hiệu của sự liên kết giữa HA và polyme. Hầu hết các dải hoặc trong polyme hoặc trong HA đã cho thấy sự thay đổi rõ ràng sau khi tạo thành composit. Như vậy, việc so sánh các phổ FT-IR đã chỉ ra rằng có một liên kết hóa học tại bề mặt tương tác giữa hạt nano HA và polyme [144]. Chae và cộng sự [184] đã mô phỏng quá trình khoáng hóa sợi collagen trong mô xương bằng cách chế tạo composit HA/alginat khi kết tủa trực tiếp HA trên các sợi alginat. Sự tách đôi dải của PO4 3- tại 564 và 602 cm-1 và các dải đối xứng và bất đối xứng của dao động nhóm -COO chuyển về bước sóng thấp hơn chứng tỏ sự hình thành phức dạng “hộp trứng” với ion canxi có vai trò là vị trí tạo mầm cho sự hình thành tinh thể HA. 1.3.4. Ứng dụng của composit HA/polyme Vật liệu chứa HA có tính tương thích sinh học, hoạt tính sinh học, dẫn xương và polyme tương thích sinh học, phân hủy sinh học, không độc tạo ra loại vật liệu composit có nhiều ứng dụng trong công nghệ mô [125, 127], cấy ghép, sửa chữa mô xương [26] và răng [167], xi măng chữa xương và răng [10], truyền dẫn và nhả chậm thuốc và gen [121, 130], ngăn ngừa sự phát triển của tế bào ung thư [23, 24] Một số ứng dụng chính được trình bày dưới đây. 1.3.4.1. Sửa chữa xương Các xương đặc có một cấu trúc phân cấp điển hình. Ở cấp độ nanomet, các tinh thể HA được tạo thành dưới sự điều chỉnh của các sợi collagen. Tại cấp độ micromet, các sợi collagen khoáng hóa hình thành osteons, osteocytes, canaliculi, đó là những đơn vị cơ bản của xương đặc. Như vậy, chất nền collagen điều chỉnh sự khoáng hóa là cơ sở cho toàn bộ cấu trúc của mô xương [1, 9]. Do đó, chu trình mô phỏng sinh học sử dụng polyme làm chất nền điều tiết sự tạo thành tinh thể nano 35 HA được xem là phương pháp chế tạo vật liệu composit sinh học có tính dẫn xương và sinh xương tốt nhất [127]. Các khung xốp composit HA/polyme đã được chế tạo đơn giản bằng cách pha trộn vật lý các hạt nano HA với dung dịch polyme và sau đó loại bỏ dung môi bằng cách bay hơi [127, 155, 156]. Một số vật liệu đã được các công ty thương mại hóa như Collapat II (BioMet), Healos (Depuy Spine), Collagraft (Neucoll)...[128] Sự phát triển của công nghệ mô mang lại nhiều hứa hẹn cho việc chế tạo các vật liệu cấy ghép xương mô phỏng sinh học. Hiện nay, nhiều nhà nghiên cứu đã đề xuất kỹ thuật chế tạo composit HA/polyme xốp, đóng vai trò là giàn khung 3-D (3- D scaffold) cho sự di trú và gắn tế bào trong kĩ thuật mô xương. HA kích thước nanomet làm tăng sự bám dính tế bào, tính chất cơ học và tương thích sinh học của vật liệu. Ngoài ra, kích thước lỗ xốp, sự phân bố các lỗ xốp và tốc độ phân hủy polyme là các tính chất quan trọng của giàn khung composit 3-D. Nhiều nghiên cứu được thực hiện để sản xuất xương nhân tạo từ HA và collagen, hai thành phần chính của xương động vật. Tuy nhiên, bằng cách mô phỏng cả thành phần và kết cấu đặc biệt của xương từ các polyme tổng hợp như poly (vinyl alcohol)-PVA [129, 170], poly(lactic axit)-PLA [58], poly(glycolic axit)-PGA [185], poly(lactic-coglycolic) axit- PLGA [148]... cho việc điều chế nanocomposit xốp 3-D cũng cho thấy có khả năng sửa chữa và tái tạo mô xương. 1.3.4.2. Sửa chữa răng Từ trước đến nay, đối với các khiếm khuyết lớn trong răng, kim loại và hợp kim, như vàng và hỗn hợp, thường được sử dụng để thay thế và trang trí. Gốm sứ và polyme cũng được sử dụng rộng rãi để thay thế hoặc hàn, trám các khuyết tật của răng [31, 36]. Ngày nay, sự kết hợp giữa HA và polyme trong vật liệu composit được xem là phù hợp nhất cho việc sửa chữa răng và các mô nha chu nhằm kích thích sự tái tạo mô đã bị hư hỏng [27, 29]. Kim và cộng sự [29] đã tiến hành khử khoáng phần bên trong của răng và thu được chất nền collagen xốp. Sau đó, làm đầy nền xốp này bằng các composit ở thể lỏng chứa nano CaP để tái tạo pha khoáng bên trong chất nền collagen có khả năng truyền dẫn phần bên trong và lớp men răng bên ngoài. Ngoài ra, phương pháp sử dụng các gel composit HA/aga có thể bọc các bề mặt men răng để điều trị răng nhạy cảm và sâu răng. 36 1.3.4.3. Truyền thuốc và gen Các vật liệu composit HA/polyme dạng xốp có khả năng giữ các loại thuốc và gen rồi nhả chúng một cách có kiểm soát [121]. Các hạt nano HA có tương tác mạnh mẽ với nhiều protein và các vật liệu di truyền, điều này sẽ có ích cho việc mang và vận chuyển protein và gen [130]. Composit HA/polyme có khả năng truyền dẫn các loại thuốc chống ung thư, thuốc kháng sinh hoặc protein sinh xương giúp cho việc điều trị có hiệu quả các khối u ác tính, viêm tủy xương, gãy xương. Composit HA/alginat mang thuốc kháng sinh gentamicin ở dạng hình cầu kích thước trung bình 16 µm có khả năng chống viêm [187]. Li và cộng sự [36] đã nghiên cứu các huyết thanh albumin như một loại thuốc protein và đưa chúng vào các lớp phủ HA bằng cách đồng kết tủa trên hợp kim titan. Các lớp phủ phỏng sinh học này đã làm chậm lại việc nh... byproducts as affected by varying pH conditions, Journal of Environmental Management, 2009, 90(5), 1782-1789. 41. Y. Wang, L. Liu, S. Guo, Characterization of biodegradable and cytocompatible nano-hydroxyapatite/polycaprolactone porous scaffolds in degradation in vitro, Polyme Degradation and Stability, 2010, 95(2), 207- 213. 42. S. V. Dorozhkin, Nanosized and nanocrystalline calcium orthophosphates, Acta Biomaterialia, 2010, 6(3), 715-734. 43. L. Wang, G. H. Nancollas, Pathways to biomineralization and biodemineralization of calcium phosphates: the thermodynamic and kinetic controls, Dalton Transactions, 2009, 15(15), 2665-2672. 44. B. Li, B. Guo, H. Fan, X. Zhang, Preparation of nano-hydroxyapatite particles with different morphology and their response to highly malignant melanoma cells in vitro, Applied Surface Science, 2008, 255(2), 357-360. 45. Y. Cai, Y. Liu, W. Yan, Q. Hu, J. Tao, et al., Role of hydroxyapatite nanoparticle size in bone cell proliferation, Journal of Materials Chemistry, 2007, 17(36), 3780-3787. 46. M. Vallet-Regí, J. M. González-Calbet, Calcium phosphates as substitution of bone tissues, Progress in Solid State Chemistry, 2004, 32(1–2), 1-31. 47. J. Song, E. Saiz, C. R. Bertozzi, A New Approach to Mineralization of Biocompatible Hydrogel Scaffolds: An Efficient Process toward 3- Dimensional Bonelike Composites, Journal of the American Chemical Society, 2003, 125(5), 1236-1243. 48. V. M. Rusu, C. H. Ng, M. Wilke, B. Tiersch, P. Fratzl, et al., Size-controlled hydroxyapatite nanoparticles as self-organized organic–inorganic composite materials, Biomaterials, 2005, 26(26), 5414-5426. 129 49. M. Sadat-Shojai, M. T. Khorasani, E. Dinpanah-Khoshdargi, A. Jamshidi, Synthesis methods for nanosized hydroxyapatite with diverse structures, Acta Biomater., 2013, 9(8), 7591-621. 50. V. Uskokovic, D. P. Uskokovic, Nanosized hydroxyapatite and other calcium phosphates: chemistry of formation and application as drug and gene delivery agents, J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater., 2011, 96(1), 152-191. 51. M. H. Santos, M. d. Oliveira, L. P. d. F. Souza, H. S. Mansur, W. L. Vasconcelos, Synthesis control and characterization of hydroxyapatite prepared by wet precipitation process, Materials Research, 2004, 7, 625-630. 52. Đỗ Ngọc Liên, Nghiên cứu quy trình tổng hợp bột và chế thử gốm xốp hydroxyapatit, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ, Viện Công nghệ Xạ hiếm, 2005, Hà Nội. 53. Trần Đại Lâm, Nguyễn Ngọc Thịnh, Tổng hợp nano tinh thể hydroxyapatit bằng phương pháp kết tủa, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 2007, 45(1B), 470-474. 54. Đào Quốc Hương, Vũ Thị Dịu, Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và dung môi etanol đến sự hình thành bột canxi hydroxyapatit từ canxi hydroxit, Tạp chí Hóa học, 2011, 49((3A)), 11-15. 55. Vũ Duy Hiển, Đào Quốc Hương, Phan Thị Ngọc Bích, Tổng hợp và khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến kích thước hạt hydroxyapatit bằng phương pháp kết tủa hoá học, Tạp chí Hóa học, 2007, 45(6A), 21-25. 56. Vũ Duy Hiển, Nghiên cứu chế tạo và đặc trưng hóa lý của hydroxyapatit dạng gốm xốp có khả năng ứng dụng trong y sinh học, Luận án tiến sĩ Hóa học, Viện Hóa học-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2010, Hà Nội. 57. Lê Anh Tuấn, Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit polyme-hydroxyapatit cho mục đích ứng dụng trong y sinh học, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học-công nghệ, Viện Hóa học-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2009, Hà Nội. 58. Dinh Thi Mai Thanh, Pham Thi Thu Trang, Ho Thu Huong, Tran Dai Lam, Pham Thi Nam, Nguyen Thu Phuong, Jun Seo-Park, Nguyen Thi Thu Trang, Thai Hoang, Fabrication of poly (lactic acid)/hydroxyapatite (PLA/HAp) porous nanocomposite for bone regeneration, Int. J. Nanotechnol, 2015, 12(5/6/7), 391-404. 130 59. Nguyen Kim Nga, Tran Thanh Hoai, Pham Hung Viet, Biomimetic scaffolds based on hydroxyapatite nanorod/poly(D,L) lactic acid with their corresponding apatite-forming capability and biocompatibility for bone tissue engineering, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2015, 128, 506-514. 60. T. Ishikawa, Coloring Phenomenon of Hydroxyapatit, Journal of the Ceramic Society of Japan, 2004, 112(9), 507-510. 61. T. S. B. Narasaraju, D. E. Phebe, Some Physico-chemical Aspects of Hydroxyapatite, Journal of Materials Science, 1996, 31(1-21), 62. J. R. Gasga, E. S. Pastenes, Determination of the Point and Space Groups for Hydroxyapatite by Computer Simulation of CBED Electron Diffraction Patterns, Revista Mexicana de Física, 2005, 51(5), 525-529. 63. M. Markovic, B. O. Fowler, M. S. Tung, Preparation and Comprehensive Characterization of a Calcium Hydroxyapatite Reference Material, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol, 2004, 109(6), 553-568. 64. D. H. Dube, C. R. Bertozzi, Glycans in cancer and inflammation [mdash] potential for therapeutics and diagnostics, Nat Rev Drug Discov, 2005, 4(6), 477-488. 65. C. L. Cooke, H. J. An, J. Kim, J. V. Solnick, C. B. Lebrilla, Method for Profiling Mucin Oligosaccharides from Gastric Biopsies of Rhesus Monkeys with and without Helicobacter pylori Infection, Analytical Chemistry, 2007, 79(21), 8090-8097. 66. Z. Xiao, B. R. Tappen, M. Ly, W. Zhao, L. P. Canova, et al., Heparin Mapping Using Heparin Lyases and the Generation of a Novel Low Molecular Weight Heparin, Journal of Medicinal Chemistry, 2011, 54(2), 603-610. 67. G. Gatti, B. Casu, G. K. Hamer, A. S. Perlin, Studies on the Conformation of Heparin by 1H and 13C NMR Spectroscopy, Macromolecules, 1979, 12(5), 1001-1007. 68. F. Khan, S. R. Ahmad, Polysaccharides and Their Derivatives for Versatile Tissue Engineering Application, Macromolecular Bioscience, 2013, 13(4), 395-421. 131 69. L. Margaretha Söderqvist, S. John, A. Ann-Christine, H. Jonas, Hydrogels from Polysaccharides for Biomedical Applications, in Materials, Chemicals, and Energy from Forest Biomass, American Chemical Society, 2007, chap 10, 153-167. 70. J. N. BeMiller, R. L. Whistler, Starch – Chemistry and Technology, Academic Press, 2004, 3rd ed., Chap 4. 71. Nguyễn Văn Khôi, Polysaccharide và ứng dụng các dẫn xuất tan của chúng trong thực phẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2006, Hà Nội. 72. J.-A. Han, J. N. BeMiller, Preparation and physical characteristics of slowly digesting modiWed food starches, Carbohydrate Polymes, 2007, 67, 366-374. 73. H. Fredriksson, J. Silverio, R. Andersson, et al. The influence of amylose and amylopectin characteristic on gelatinization and retrogradation properties of different starches, Carbohydrate Polymes, 1998, 35, 119-134. 74. I. Björck, N. G. Asp, Controlling the nutritional properties of starch in foods – a challenge to the food industry, Trends in Food Science and Technology, 1994, 5, 213-218. 75. J. Singh, L. Kaur, O. J. M. Carthy, Factors influencing the physico-chemical, morphological, thermal and rheological properties of some chemically modified starches for food applications – A review, Food Hydrocolloids, 2007, 21(1), 1-22. 76. Phạm Việt Hùng, Xác định một số tính chất của tinh bột sắn, khoai lang, khoai tây, dong riềng và nghiên cứu một số thông số công nghệ trong sản xuất tinh bột biến tính bằng axit HCl, Luận văn cao học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2001, Hà Nội. 77. C. Takeda, Y. Takeda, S. Hizukuri, Structure of amylomaize amylose, Cereal Chemistry, 1989, 66(1), 22-25. 78. S. Radosta, M. Hagerer, W. Vorwerg, Molecular characteristics of amylose and starch in dimethyl sulfoxide, Biomacromolecules, 2001, 2, 970-978. 132 79. S. G. You, M. M. Fiedorowicz, S. T. Lim, Molecular characterization of wheat amylopectins by multiangle laser light scattering analysis, Cereal Chemistry, 1999, 76(1), 116-121. 80. O.-J. Peng, A. S. Perlin, Observations on N.M.R. spectra of starches in dimethyl sulfoxide, iodine-complexing, and salvation in water-di-methyl sulfoxide, Carbohydrate Research, 1987, 160, 57-72. 81. T. Aberle, W. Burchard, W. Vorwerg, S. Radosta, Conformational contributions of amylose and amylopectin to the structural properties of starches from various sources, Starch/Starke, 1994, 46, 329-335. 82. J. F. Foster, Starch: Chemistry and technology R. L. Whistler, & E. F. Paschall (Eds.), Academic Press, 1965, New York. 83. T. A. Waigh, I. Hopkinson, A. M. Donald, Analysis of the native structure of starch granules with X-ray microfocus diffraction, Macromolecules 1997, 30, 3813-3820. 84. Nguyễn Quang Huy, Nghiên cứu biến tính tinh bột bằng một số tác nhân hóa học và ứng dụng, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Viện Hóa học-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2012, Hà Nội. 85. Hoàng Kim Anh, Ngô Kế Sương và các cộng sự, Nghiên cứu khả năng thủy phân tinh bột sắn dạng hạt chưa qua hồ hóa của amylaza bằng kính hiển vi điện tử, Tạp chí Sinh học, 2002, 24(3), 47-52. 86. J. A. Han, J. N. BeMiller, B. Hamaker, S. T. Lim, Structural changes of debranched corn starch by aqueous heating and stirring, Cereal Chemistry, 2003, 80, 323-328. 87. R. F. Tester, W. R. Morrison, Swelling and gelatinization of cereal starches I. Effects of amylopectin, amylose and lipids, Cereal Chemistry, 1990, 67, 551-559. 88. W. S. Ratnayake, P. S. J. David (2006), Gelatinization and Solubility of Corn Starch during Heating in Excess Water: New Insights, Journal of Agricultural and Food Chemistry 2006, 3712-3716. 89. L. Jing-ming, Z. Sen-lin, Scanning electron microscope study on gelatinization of starch granules in excess water, Starch/Staerke, 1990, 42, 96-98. 133 90. M. Sekine, K. Otobe, J. Sugiyama, Y. Kawamura, Efects of heating, vacuum drying and steeping on gelatinization properties and dynamic viscoelasticity of various starches, Starch/Stärke, 2000, 52, 389-405. 91. D. Howling, G. G. Birch, K. J. Parker, Sugar. Science and Technology. Elsevier Applied Science, Eds. 1979, London. 92. C. Y. Takeiti, T. G. Kieckbusch, F. P. Collares-Queiroz, Morphological and Physicochemical Characterization of Commercial Maltodextrins with Different Degrees of Dextrose-Equivalent, International Journal of Food Properties, 2010, 13(2), 411-425. 93. S. Udomrati, S. Gohtani, Tapioca maltodextrin fatty acid ester as a potential stabilizer for Tween 80-stabilized oil-in-water emulsions, Food Hydrocolloids, 2015, 44(0), 23-31. 94. F. Avaltroni, P. Bouquerand, V. Normand, Maltodextrin molecular weight distribution influence on the glass transition temperature and viscosity in aqueous solutions, Carbohydrate Polymes, 2004, 58(3), 323-334. 95. P. Dokic, J. Jakovljevic, L. Dokic-Baucal, Molecular characteristics of maltodextrins and rheological behaviour of diluted and concentrated solutions, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 1998, 141, 435-440. 96. G. R. Marques, S. V. Borges, K. S. de Mendonça, R. V. de Barros Fernandes,E. G. T. Menezes, Application of maltodextrin in green corn extract powder production, Powder Technology, 2014, 263(0), 89-95. 97. R. V. de Barros Fernandes, S. V. Borges, D. A. Botrel, Gum arabic/starch/maltodextrin/inulin as wall materials on the microencapsulation of rosemary essential oil, Carbohydrate Polymes, 2014, 101, 524-532. 98. Y. Bai, Y.-C. Shi, Structure and preparation of octenyl succinic esters of granular starch, microporous starch and soluble maltodextrin, Carbohydrate Polymes, 2011, 83(2), 520-527. 99. K. C. M. Raja, B. Sankarikutty, M. Sreekumar, Jayalekshmy, S. Narayanan, Material Characterization studies of maltodextrin sample for use of wall material, Starch/Stärke, 1989, 41, 289. 134 100. S. Radosta, F. Schierbaum, F. Reuther, H. Ager, Polyme-water interaction of maltodextrins. Part I. Water vapour sorption and desorption of maltodextrin powders, Starch/Stärke, 1989, 41, 395. 101. B. J. Donnelly, J. C. Fruin, B. L. Scallet, Reactions of oligosaccharides III hygroscopic properties, Cereal Chem, 1973, 50, 512. 102. J. F. Kennedy, R. J. Noy, J. A. Stead, C. A. White, Oligosaccharide component composition and storage properties of commercial low DE maltodextrins and their further modification by enzymatic treatment, Starch/Stärke, 1985, 37, 343. 103. J. F. Kennedy, R. J. Noy, J. A. Stead,C. A. White, Factors affecting, and prediction of, the low temperature precipitation of commercial low DE maltodextrins, Starch/Stärke, 1986, 38, 273. 104. K. Draget, O. Smidsrød, G. Skják-Brek, Alginates from Algae Polysaccharides and Polyamides in the Food Intrstry. Properties Production, and Patents, 2005, 1-30. 105. S. N. Pawar, K. J. Edgar, Alginate derivatization: a review of chemistry, properties and applications, Biomaterials, 2012, 33(11), 3279-305. 106. K. Y. Lee, D. J. Mooney, Alginate: properties and biomedical applications, Prog. Polym. Sci., 2012, 37(1), 106-126. 107. Thành Thị Thu Thủy, Đặng Vũ Lương, Nguyễn Tiến Tài, Hồ Duệ Cường, Trần Thu Hương, Trần Thị Thanh Vân, Bùi Minh Lý, Chiết tách và cấu trúc hóa học của alginate từ tảo nâu Sargasum swartzii thu thập ở biển Nha Trang, Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường đại học kỹ thuật, 2012, 90, 156-159. 108. A. Haug, Composition and Properties of Alginates, Thesis, Norwegian Institute of Technology, 1964, Trondheim. 109. A. Haug, B. Larsen, O. Smidsrød, Uronic acid sequence in alginate from different sources, Carbohydrate Research, 1974, 32, 217-225. 110. O. Smidsrød, K. I. Draget, Chemistry and Physical Properties of Alginates, Carbohydrate Europe, 1996, 14, 6-13. 135 111. O. Smidsrød, A. Haug, B. Larsen, The influence of pH on the rate of hydrolysis of acidic polysaccharides, Acta Chemica Scandinavica, 1966, 20, 1026-1034. 112. O. Smidsrød, Solution properties of alginate, Cacbohydrate Research, 1970, 13, 359-372. 113. M. Iwamoto, M. Kurachi, T. Nakashima, D. Kim, K. Yamaguchi, et al., Structure-activity relationship of alginate oligosaccharides in the induction of cytokine production from RAW246.7 cells, FEBS Letters, 2005, 579(20), 4423-4429. 114. R. Shiroma, S. Uechi, S. Tawata, M. Tako, Isolation and Characterization of Alginate from Hizikia fusiformis and Preparation of its Oligosaccharides, J. Appl. Glycosci., 2007, 54, 85-90. 115. X. Hu, X. Jiang, J. Gong, H. Hwang, Y. Liu, et al., Antibacterial activity of lyase-depolymeized products of alginate, Journal of Applied Phycology, 2005, 17(1), 57-60. 116. C. A. Ryan, E. E. Farmer, Oligosaccharide Signals in Plants- A Current Assessment, Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1991, 42(1), 651-674. 117. P. de Vos, M. M. Faas, B. Strand, R. Calafiore, Alginate-based microcapsules for immunoisolation of pancreatic islets, Biomaterials, 2006, 27(32), 5603-5617. 118. Chu Dinh Kinh. Tran Vinh Thien, Tran Thai Hoa, Dinh Quang Khieu, Preparation of alginic acid oligomer by phosphoric acid hdrolysis, Advances in Natural Sciences, 2007, 8(1), 35-42. 119. A. T. A. Ikeda, H. Ono, Preparation of low-molecular weight alginic acid by acid hydrolysis, Carbohydrate Polymes, 2000, 42, 421-425. 120. Riki Shiroma, Shuntoku Uechi, Shinkichi Tawata, Masakuni Tako, Isolation and characterization of alginate from Hizikia fusiformis and preparing of its oligosaccharides, Journal of Applied Glycoscience, 2007, 54(2), 85-90 121. J.-O. You, C.-A. Peng, Calcium-Alginate Nanoparticles Formed by Reverse Microemulsion as Gene Carriers, Macromolecular Symposia, 2005, 219(1), 147-153. 136 122. P. Gacesa, Alginates, Carbohydrate Polymes, 1988, 8(3), 161-182. 123. H. Hahn, S. Tsai, Introduction to Composite Materials, 1980, Taylor & Francis. 124. H. Gao, B. Ji, I. Jager, E. Arzt, P. Fratzl, Materials become insensitive to flaws at nanoscale: Lessons from nature, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2003, 100(10), 5597-5600. 125. M. Swetha, K. Sahithi, A. Moorthi, N. Srinivasan, K. Ramasamy, et al., Biocomposites containing natural polymes and hydroxyapatite for bone tissue engineering, International Journal of Biological Macromolecules, 2010, 47(1), 1-4. 126. A. Tampieri, G. Celotti, E. Landi, M. Sandri, N. Roveri, et al., Biologically inspired synthesis of bone-like composite: Self-assembled collagen fibers/hydroxyapatite nanocrystals, Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2003, 67A(2), 618-625. 127. C. Liu, 10 - Collagen–hydroxyapatite composite scaffolds for tissue engineering, in Hydroxyapatite (Hap) for Biomedical Applications, M. Mucalo, Editor, Woodhead Publishing, 2015, 211-234. 128. D. A. Wahl, J.T. Czernuszka, Collagen-Hydroxyapatite composites for hard tissue repair, Europaen Cells and Materials, 2006, 11, 43-56. 129. S. Mollazadeh, J. Javadpour, A. Khavandi, In situ synthesis and characterization of nano-size hydroxyapatite in poly(vinyl alcohol) matrix, Ceramics International, 2007, 33(8), 1579-1583. 130. H. W. Kim, J. C. Knowles, H.-E. Kim, Hydroxyapatite/poly(ε-caprolactone) composite coatings on hydroxyapatite porous bone scaffold for drug delivery, Biomaterials, 2004, 25(7-8), 1279-1287. 131. W. Y. Choi, H. E. Kim, S. Y. Oh, Y. H. Koh, Synthesis of poly(ε- caprolactone)/hydroxyapatite nanocomposites using in-situ co-precipitation, Materials Science and Engineering: C, 2010, 30(5), 777-780. 132. O. V. Kalinkevich, S. M. Danilchenko, M.V. Pogorelov, et al., Chitosan– hydroxyapatite composite biomaterials made by a one step co-precipitation method: preparation, characterization and in vivo tests, Journal of Biological Physics and Chemistry 2009, 9, 119-126. 137 133. M. S. Sadjadi, H. Jazdarreh, Hydroxyapatite - starch nano biocomposites synthesis and characterization, International Journal of Nano Dimension, 2010, 1(1), 57-63. 134. S. Teng, J. Shi, B. Peng,L. Chen, The effect of alginate addition on the structure and morphology of hydroxyapatite/gelatin nanocomposites, Composites Science and Technology, 2006, 66(11-12), 1532-1538. 135. J. C. Fricain, S. Schlaubitz, C. Le Visage, I. Arnault, S. M. Derkaoui, et al., A nano-hydroxyapatite – Pullulan/dextran polysaccharide composite macroporous material for bone tissue engineering, Biomaterials, 2013, 34(12), 2947-2959. 136. X. Xiao, D. He, F. Liu, R. Liu, Preparation and characterization of hydroxyapatite/chondroitin sulfate composites by biomimetic synthesis, Materials Chemistry and Physics, 2008, 112(3), 838-843. 137. F.-Z. Cui, Y. Li, J. Ge, Self-assembly of mineralized collagen composites, Materials Science and Engineering: R: Reports, 2007, 57(1–6), 1-27. 138. Z.-X. Liu, X.-M. Wang, Q. Wang, X.-C. Shen, H. Liang, et al., Evolution of calcium phosphate crystallization on three functional group surfaces with the same surface density, CrystEngComm, 2012, 14(20), 6695-6701. 139. T. Nonoyama, T. Kinoshita, M. Higuchi, K. Nagata, M. Tanaka, et al., Multistep Growth Mechanism of Calcium Phosphate in the Earliest Stage of Morphology- Controlled Biomineralization, Langmuir, 2011, 27(11), 7077-7083. 140. W. Zhang, S. S. Liao, F. Z. Cui, Hierarchical Self-Assembly of Nano-Fibrils in Mineralized Collagen, Chemistry of Materials, 2003, 15(16), 3221-3226. 141. B. Li, Y. Wang, D. Jia, Y. Zhou, Gradient Structural Bone-Like Apatite Induced by Chitosan Hydrogel via Ion Assembly, Journal of Biomaterials Science, Polyme Edition, 2011, 22(4-6), 505-517. 142. G. K. Hunter, J. O. Young, et al., The Flexible Polyelectrolyte Hypothesis of Protein−Biomineral Interaction, Langmuir, 2010, 26(24), 18639-18646. 143. S. Yamane, K. Akiyoshi, Nanogel-Inorganic Hybrid: Synthesis and Characterization of Polysaccharide - Calcium Phosphat Nanomaterials, European Cells and Materials, 2007, 14(3), 113. 138 144. T. Chae, H. Yang, V. Leung, F. Ko, T. Troczynski, Novel biomimetic hydroxyapatite/alginate nanocomposite fibrous scaffolds for bone tissue regeneration, J Mater Sci Mater Med, 2013, 24, 1885-1894. 145. I. Yamaguchi, K. Tokuchi, H. Fukuzaki, Y. Koyama, K. Takakuda, et al., Preparation and microstructure analysis of chitosan/hydroxyapatite nanocomposites, Journal of Biomedical Materials Research, 2001, 55(1), 20-27. 146. S.-H. Rhee, J. Tanaka, Effect of citric acid on the nucleation of hydroxyapatite in a simulated body fluid, Biomaterials, 1999, 20(22), 2155-2160. 147. K. Kato, Y. Eika, Y. Ikada, In situ hydroxyapatite crystallization for the formation of hydroxyapatite/polyme composites, J. Mater. Sci, 1997, 32, 5533-5543. 148. D. Verma, K. Katti, D. Katti, Experimental investigation of interfaces in hydroxyapatite/polyacrylic acid/polycaprolactone composites using photoacoustic FTIR spectroscopy, Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2006, 77A(1), 59-66. 149. M. Kikuchi, T. Ikoma, D. Syoji, H. Matsumoto, Y. Koyama, et al., Porous Body Preparation of Hydroxyapatite / Collagen Nanocomposites for Bone Tissue Regeneration, Key Engineering Materials, 2003, 254-256, 561-564. 150. M. R. Finisie, A. Josue, V. T. Favere, et al., Synthesis of calcium-phosphate and chitosan bioceramics for bone regeneration, An. Acad. Bras. Cienc., 2001, 73(4), 525-532. 151. M. Supova, Problem of hydroxyapatite dispersion in polyme matrices: a review, J. Mater. Sci. Mater. Med., 2009, 20(6), 1201-13. 152. R. Murugan, S. Ramakrishna, Bioresorbable composite bone paste using polysaccharide based nano hydroxyapatite, Biomaterials, 2004, 25, 3829-3835. 153. A. Tampieri, M. Sandri, E. Landi, D. Pressato, S. Francioli, et al., Design of graded biomimetic osteochondral composite scaffolds, Biomaterials, 2008, 29(26), 3539-3546. 154. L. M. Mathieu, P.E. Bourban, J.A. E. Månson, Processing of homogeneous ceramic/polyme blends for bioresorbable composites, Composites Science and Technology, 2006, 66(11-12), 1606-1614. 139 155. F. Sun, H. Zhou, J. Lee, Various preparation methods of highly porous hydroxyapatite/polyme nanoscale biocomposites for bone regeneration, Acta Biomaterialia, 2011, 7(11), 3813-3828. 156. L. M. Mathieu, T. L. Mueller, P. E. Bourban, D. P. Pioletti, R. Müller, et al., Architecture and properties of anisotropic polyme composite scaffolds for bone tissue engineering, Biomaterials, 2006, 27(6), 905-916. 157. X. Deng, J. Hao, C. Wang, Preparation and mechanical properties of nanocomposites of poly(d,l-lactide) with Ca-deficient hydroxyapatite nanocrystals, Biomaterials, 2001, 22(21), 2867-2873. 158. S. Yu, K. P. Hariram, R. Kumar, P. Cheang, K. K. Aik, In vitro apatite formation and its growth kinetics on hydroxyapatite/polyetheretherketone biocomposites, Biomaterials, 2005, 26(15), 2343-2352. 159. X. Zhang, Y. B. Li, Y. Zuo, G. Y. Lv, Y. H. Mu, et al., Morphology, hydrogen-bonding and crystallinity of nano-hydroxyapatite/polyamide 66 biocomposites, Composites: Part A, 2007, 38, 843-848. 160. H. Li, Y. Chen, Y. Xie, Photo-crosslinking polymeization to prepare polyanhydride/needle-like hydroxyapatite biodegradable nanocomposite for orthopedic application, Materials Letters, 2003, 57(19), 2848-2854. 161. I. Zhitomirsky, Electrophoretic and electrolytic deposition of ceramic coatings on carbon fibers, J. Eur. Ceram. Soc., 1998, 18, 849-856. 162. X. Pang, I. Zhitomirsky, Electrodeposition of composite hydroxyapatite- chitosan films, Mater. Chem. Phys., 2005, 94, 245-251. 163. K. Grandfield, I. Zhitomirsky, Electrophoretic deposition of composite hydroxyapatite-silica-chitosan coatings, Mater. Charact., 2008, 59, 61-67. 164. F Sun, X Pang, I Zhitomirsky, Electrophoretic deposition of composite hydroxyapatite-chitosan-heparin coatings, J. Mater. Process. Technol., 2009, 209, 1597-1606. 165. Jody G. Redepenning, Electrolytic deposition of coatings for prosthetic metals and alloys, US Patent 7387846. June 17th, 2008. 166. J. C. Vogt, G. Brandes, I. Krüger, P. Behrens, I. Nolt, et al., A comparison of different nanostructured biomaterials in subcutaneous tissue, J Mater Sci Mater Medical Physics, 2008, 19(7), 2629-2636. 140 167. M. Li, Q. Liu, Z. Jia, X. Xu, Y. Shi, et al., Electrophoretic deposition and electrochemical behavior of novel graphene oxide-hyaluronic acid- hydroxyapatite nanocomposite coatings, Applied Surface Science, 2013, 284, 804-810. 168. Y Ito, H Hasuda, M Kamitakahara, C Ohtsuk, et al., A composite of hydroxyapatite with electrospun biodegradable nanofibers as a tissue engineering material, J Biosci Bioeng, 2005, 100, 43-49. 169. H. W. Kim, J. H. Song, H. E. Kim, Nanofiber generation of gelatin- hydroxyapatite biomimetics for guided tissue regeneration, Advanced Functional Materials, 2005, 15, 1988-1994. 170. N. M. S. M. Rajkumar, V. Rajendran, In-situ preparation of hydroxyapatite nanorod embedded poly (vinyl alcohol) composite and its characterization, International Journal of Engineering Science and Technology, 2010, 2(6), 2437-2444. 171. K. Kato, Y. Eika,Y. Ikada, In situ hydroxyapatite crystallization for the formation of hydroxyapatite, Journal of Materials Science 1997, 32(20), 5533-5543. 172. S. Liou, Synthesis and characterization of needlelike apatitic nanocomposite with controlled aspect ratios, Biomaterials, 2003, 24(22), 3981-3988. 173. I. Yamaguchi, K. Tokuchi, H. Fukuzaki, et al., Preparation and microstructure analysis of chitosan/hydroxyapatite nanocomposites, J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater., 2001, 55, 20-27. 174. J. Redepenning, G. Venkataraman, et al. Electrochemical preparation of chitosan/hydroxyapatite composite coatings on titanium substrates, J Biomed Mat Res, 2003, 66A, 411-416. 175. Q. Hu, B. Li, M. Wang, J. Shen, Preparation and characterization of biodegradable chitosan/hydroxyapatite nanocomposite rods via in situ hybridization: a potential material as internal fixation of bone fracture, Biomaterials, 2004, 25, 779-785. 176. M. Meskinfam, M. S. Sadjadi, H.Jazdarreh, Biomimetic Preparation of Nano Hydroxyapatite in Gelatin-Starch Matrix, World Academy of Science, Engineering and Technology, 2011, 76, 395-398. 141 177. M. C. Chang, C.-C. Ko,W. H. Douglas, Preparation of hydroxyapatite-gelatin nanocomposite, Biomaterials, 2003, 24(17), 2853-2862. 178. C.-C. Ding, S.-H. Teng, H. Pan, In-situ generation of chitosan/hydroxyapatite composite microspheres for biomedical application, Materials Letters, 2012, 79, 72-74. 179. Q. Hu, Preparation and characterization of biodegradable chitosan/hydroxyapatite nanocomposite rods via in situ hybridization: a potential material as internal fixation of bone fracture, Biomaterials, 2004, 25(5), 779-785. 180. M. R. Nikpour, S. M. Rabiee, M. Jahanshahi, Synthesis and characterization of hydroxyapatite/chitosan nanocomposite materials for medical engineering applications, Composites Part B: Engineering, 2012, 43(4), 1881-1886. 181. V. M. Rusu, C. H. Ng, M. Wilke, B. Tiersch, P. Fratzl, et al., Size-controlled hydroxyapatite nanoparticles as self-organized organic-inorganic composite materials, Biomaterials, 2005, 26(26), 5414-26. 182. H. H. Jin, C. H. Lee, W. K. Lee, J. K. Lee, H. C. Park, et al., In-situ formation of the hydroxyapatite/chitosan-alginate composite scaffolds, Materials Letters, 2008, 62(10-11), 1630-1633. 183. A. Tampieri, M. Sandri, E. Landi, G. Celotti, N. Roveri, et al., HA/alginate hybrid composites prepared through bio-inspired nucleation, Acta Biomater, 2005, 1(3), 343-51. 184. T. Chae, H. Yang, V. Leung, F. Ko, T. Troczynski, Novel biomimetic hydroxyapatite/alginate nanocomposite fibrous scaffolds for bone tissue regeneration, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 2013, 24(8), 1885-1894. 185. K. Jinku, M. Sean, T. Brandi, A. U. Pedro, S. Young-Hye, et al., Rapid- prototyped PLGA/β-TCP/hydroxyapatite nanocomposite scaffolds in a rabbit femoral defect model, Biofabrication, 2012, 4(2), 025003. 186. X. Lin, X. Li, H. Fan, X. Wen, J. Lu, et al., In situ synthesis of bone-like apatite/collagen nano-composite at low temperature, Materials Letters, 2004, 58(27-28), 3569-3572. 142 187. K. P. R. M. Sivakumar, Preparation, characterization and in vitro release of gentamicin from coralline hydroxyapatite–gelatin composite microspheres, Biomaterials, 2002, 23, 3175-3181. 188. H. C. S. De Whalley, ICUMSA Methods of Sugar Analysis: Official and Tentative Methods Recommended by the International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis (ICUMSA) , Elsevier, 2013, 2, 13-15. 189. S. Mandel, A. C. Tas, Brushite (CaHPO4·2H2O) to octacalcium phosphat (Ca8(HPO4)2(PO4)4·5H2O) transformation in DMEM solutions at 36.5 °C, Materials Science and Engineering C, 2010, 30, 245–254. 190. A. Cuneyt Tas, S. B. Bhaduri, Preparation of brushite powders and their in vitro conversion to nanoapatites, Bioceramics: Materials and Application V, 2004, 18, 119-127. 191. Li Wang, Yue Li, Chunzhong Li, In situ processing and properties of nanostructured hydroxyapatite/alginate composite, J. Nanopart. Res., 2009, 11, 691-699. 192. Đỗ Thị Thanh Xuân, Nguyễn Văn Thành, Đặng Vũ Lương, Bùi Minh Lý, Trần Thị Thanh Vân, Thành Thị Thu Thủy, Nghiên cứu phân lập và cấu trúc hóa học của Alginate và phân đoạn của chúng từ rong nâu Tubinaria ornate). J.Agardh., Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 2014, 52(5A), 35-41. 193. Trần Thị Thanh Vân, Thành Thị Thu Thủy, Võ Mai Như Hiếu, Bùi Minh Lý, Nghiên cứu cấu trúc của fucoidan chiết tách từ rong nâu Sargassum carpophyllum J.Ag. Tạp chí Hóa học, 2013, 51(6ABC), 95-98. 194. Chu Dinh Kinh, Tran Vinh Thien, Tran Thai Hoa, and Dinh Quang Khieu, Interpretation of 1 H-NMR spectrum of alginate by 1 H- 1 H TOCSY and COSY spectrum, Tạp chí hóa học, 2007, 45 (6), 772-775.