Synthesis and characterization of copper-loaded hydroxyapatite-alginate microspheres

Abstract

Microspheres of hydroxyapatite (HA) in alginate (Alg) shell can be successfully used for controlled release of drugs, growth factors, and antibacterial compounds. Hydroxyapatite is a perfect material for biomaterials production due to its high sorption capacity to metal ions, low solubility in water, high stability to oxidisers and reducers, low cost and biocompatibility. Sodium alginate used for microspheres formation due to its cross-linking capability with divalent cations (Cu2+, Ca2+ etc.). Microspheres HA/Alg-Cu were obtained by 2 variants of synthesis and showed more rough surface than that of microspheres HA/Alg-Ca what is better for cell proliferation. XRD results show that HA is the main crystalline phase in obtained microspheres. According to the results of adsorption kinetics study, HA has the main contribution in process of Cu2+ ions adsorption. The temperature, increasing the rate of the adsorption process, has negligible effect on the adsorption capacity of HA due to the saturation of energetically heterogeneous active sites on the microspheres surface with Cu2+ ions. Adsorption index of HA/Alg microspheres to Cu2+ ions was calculated to be above 60 mg/g. Adsorption of Cu2+ ions on HA/Alg microspheres has an ion-exchange character. Due to the Cu2+ ions release obtained microspheres showed antibacterial effect on S. aureus and E. coli in concentration 6 mg/mL.

Authors and Affiliations

A. A. Yanovska, S. B. Bolshanina, A. S. Stanislavov, V. N. Kuznetsov, A. B. Mospan, V. Yu. Illiashenko, Yu. V. Rogulsky, Ya. V. Trofimenko, S. N. Danilchenko

Keywords

Related Articles

Влияние твердых и жидких гидрофобных соединений на характеристики воды, локализированной в адсорбционном слое гидрофильной компоненты систем

Цель работы заключалась в детальном анализе температурного и межфазного поведения воды, которая была адсорбирована на гидрофильном кремнеземе отдельно или в системах A-300/AM1 и Al2O3/AM1, исходных и механически обработа...

Наночастинки гідрофосфату цирконію, армовані слабкокислотним катіонообмінним полімером

Слабкокислотну катіонообмінну смолу модифіковано наночастинками гідрофосфату цирконію. Матеріали досліджено методами еталонної контактної порометрії та трансмісійної електронної мікроскопії. У фазі полімера знайдено як н...

Chemichromic properties of NiOOH films in formaldehyde solutions

In order to develop sensory and electrochromic materials, the optical properties of NiOOH films in formaldehyde solutions were studied. At the interaction of these two substances, the NiOOH reduction to Ni(OH)2 and the f...

Структура межі поділу «поверхня кремнезему – розчин електроліту»: теоретичне моделювання

Попри велику кількість відомих в літературі експериментальних та теоретичних робіт, присвячених будові та властивостям поверхні кремнезему, а також широко досліджене питання щодо структури гідратованих іонних пар, механі...

Effect of microstructure of modified diatomite on its adsorption properties

The effect of microstructural changes caused by chemical modification of diatomite with aluminosilicate nanoparticles on its adsorption properties with respect to fluorine has been elucidated. The surface modification o...

Download PDF file
  • EP ID EP252147
  • DOI 10.15407/hftp08.04.400
  • Views 108
  • Downloads 0

How To Cite

A. A. Yanovska, S. B. Bolshanina, A. S. Stanislavov, V. N. Kuznetsov, A. B. Mospan, V. Yu. Illiashenko, Yu. V. Rogulsky, Ya. V. Trofimenko, S. N. Danilchenko (2017). Synthesis and characterization of copper-loaded hydroxyapatite-alginate microspheres. Хімія, фізика та технологія поверхні, 8(4), 400-409. https://europub.co.uk/articles/-A-252147