評估電解質溶液中鈷離子濃度對鈷氫氧基磷灰石磁特性之影響

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Title:	評估電解質溶液中鈷離子濃度對鈷氫氧基磷灰石磁特性之影響 Evaluate the influence to magnetic properties of cobalt hydroxyapatite by cobalt ions concentration in electrolyte
Authors:	林孟毅 Meng-Yi Lin
Contributors:	口腔醫學院:口腔科學研究所;湯正明(Cheng-Ming Tang)
Keywords:	電化學沉積;奈米級球狀結晶;鈷氫氧基磷灰石;飽和磁化強度 Electrochemical deposition;Nano-grade spherical crystals;Cobalt hydroxyapatite;Saturation magnetization
Date:	2021-07-01
Issue Date:	2022-08-01T08:34:19Z (UTC)
Abstract:	氫氧基磷灰石在生物醫學領域是廣泛被使用的材料，使用電化學沉積法合成的鈷氫氧基磷灰石（CoHA）是由奈米等級球狀結晶所構成，而鈷離子取代比例的適當增加，對於飽和磁化強度以及生物活性皆具有提升效果。若使用以往的電解質溶液配方並直接增加氯化亞鈷添加量，會導致試片上淺色CoHA沉積粉體分佈量逐漸減少，並且產生大量的深色結晶物。本研究中藉由測試F1及F2兩種不同的電解質溶液配方以及調整電解質溶液成份參數以改善試片上淺色CoHA粉體分佈比例，同時增加鈷離子濃度以合成出具有更高鈷取代比例的CoHA，並評估對於粉體樣本磁特性的影響。 EDS及ICP-OES測試結果顯示，所製備的F2 CoHA粉體之缺鈣結構及元素分佈比例較為接近預期。 XRD測試顯示，當F1電解質溶液中鈷離子濃度遠高於製備CoHA所需求的比例時，會導至產生的沉積粉體中含有大量鈷粉，此為深色結晶物的主要成份。 SQUID測試結果顯示，F2-30 CoHA樣本具有較以往更高的鈷元素重量佔比以及較高的飽和磁化強度，可獲得良好的MRI影像對比度。藉由數學模型所繪製的電解質溶液等效阻抗曲線，所計算出的正/反面電流密度及電場值，可說明試片上粉末沉積的模式。生物降解測試顯示，粉體的酸性鈷離子釋出會影響磷酸鹽緩衝溶液的酸鹼度，進而影響鈣離子、磷酸根離子濃度以及磷酸鈣的沉積量。以上結果顯示，F2配方具有較佳的鈷離子取代合成效果，而其中F2-30 CoHA樣本之磁特性測試結果符合預期設計目標，可做為後續 MRI 及CT影像驗證用樣本。
URI:	https://dx.doi.org/10.6834/csmu202100156 https://etds.csmu.edu.tw/ETDS/Home/Detail/U0003-2007202110570900 https://hdl.handle.net/11296/cbfhyu https://ir.csmu.edu.tw:8080/handle/310902500/22993
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