แก้วชีวภาพนาโนกับการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

วัชรากร ศรีอุทัย

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

จันทร์ทิพย์ จุลศักดิ์, ปิยะนุช จิตนุพงค์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนเบญจมราชูทิศ

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2560

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

แก้วชีวภาพ เป็นวัสดุชีวภาพที่เกิดจากการสังเคราะห์ขึ้นเพื่อใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์โดยใช้ในการเชื่อมต่อกระดูกภายในร่างกายของคนและสัตว์ โดยมีส่วนประกอบหลักที่สำคัญคือ SiO2 : P2O: CaO : NaO ในปัจจุบันได้มีการศึกษาในการเตรียมแก้วชีวภาพ โดยการเติมสารชนิดต่างๆ เพื่อทำให้แก้วชีวภาพมีคุณสมบัติดีขึ้น ดังนั้นการศึกษาครั้งนี้จึงจัดทำขึ้นเพื่อศึกษาวิธีการเตรียมและอัตราส่วนของ SiO2 : CaO : P2O5 : NaO ซึ่งอยู่ในรูปของ TEOS : TEP : CNT : NaNO3ด้วยวิธี Sol –Gel ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ความเร็วในการกวนสารละลาย 1000 รอบต่อนาที แบ่งชุดการทดลองเป็นทั้งหมด 6 ชุด ชุดการทดลองชุดที่ 1 คือแก้วชีวภาพที่ไม่มีการเติมสารใดๆ เพิ่มเติม มีอัตราส่วนของ TEOS : TEP : CNT : NaNO3 โดยโมลเป็น 0.37 : 0.38 : 0.12 : 0.12 ชุดที่2 และ 3 มีการเติมอนุภาคเงิน อัตราส่วนของ TEOS : TEP : CNT : NaNO3 : AgNO3 โดยโมลเป็น 0.56 : 0.08 : 0.27 : 0.06 : 0.02 และ 0.51 : 0.07 : 0.25 : 0.11 : 0.03 ตามลำดับ ส่วนชุดที่ 4 5 และ 6 คือ มีการเติมอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์โดยมีอัตราส่วนของ TEOS : TEP : CNT : NaNO3 : ZnO โดยโมล เป็น 0.25: 0.28 : 0.08 :0.08 : 0.27 , 0.23 : 0.24 : 0.07 : 0.07 : 0.37 และ 0.19 : 0.20 : 0.06: 0.06 :0.49 ตามลำดับ จากการศึกษาพบว่า สำหรับชุดการทดลองที่เติมอนุภาคเงินที่เหมาะสมในการทำแก้วชีวภาพคือ ชุดการทดลองที่ 3 และ ชุดการทดลองที่ผสมอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ (ชุดการทดลองที่ 6) ที่เติมสารลดแรงตึงผิว Brij56 ก่อนการใส่นาโนซิงค์ออกไซด์ เหมาะสมที่สุดในการทดลองครั้งนี้ โดยได้สารละลายโซลของแก้วชีวภาพ มีลักษณะใส ไม่มีตะกอนเกิดขึ้น และมีความหนืดเพียงเล็กน้อย และเมื่อเผาขึ้นรูปจะได้แก้วชีวภาพที่มีรูพรุนคล้ายกระดูกโดยใช้ PMMA Template และมีลักษณะการงอกของไฮดรอกซีอะพาไทต์คล้ายคลึงกับกระดูกและมีอัตราการงอกมากที่สุด โดยอัตราการงอกดูจาก ความเร็วในการรวมตัวเป็นกลุ่มของไฮดรอกซีอะพาไทต์ขนาดใหญ่ และส่งเสริมการงอกของไฮดรอกซีอะพาไทต์ เมื่อเทียบกับสูตรอื่นๆในระยะเวลาที่แช่สารละลายเลียนแบบเลือด (SBF) จาการทดสอบสมบัติในการยังยั้งเชื้อ พบว่าแก้วชีวภาพผสม nano-ZnO มีประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อได้ดีที่สุด ซึ่งมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 กับชุดควบคุม และการตรวจสอบองค์ประกอบของแก้วชีวภาพผสมอนุภาคเงินหรือนาโนซิงค์ออกไซด์โดยวิธี X-ray diffraction, XRD สรุปได้ว่า แก้วชีวภาพที่สังเคราะห์ได้มีส่วนประกอบของ Hydroxyapatite อยู่จริง