การศึกษาเปลือกไข่ไก่เพื่อสังเคราะห์วัสดุทางการแพทย์ศัลยกรรมกระดูก
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
เตตระแคลเซียมฟอสเฟต (Tetracalcium phosphate; TTCP) เป็นสารประกอบแคลเซียมฟอสเฟตที่มีศักยภาพสูงสำหรับนำไปประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ ในการศึกษานี้ เปลือกไข่ไก่เหลือทิ้งจากร้านอาหารถูกนำมาผ่านกระบวนการให้ความร้อนที่อุณหภูมิแตกต่างกัน (200 300 400 500 และ 600 องศาเซลเซียส) และทำการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกและสัณฐานวิทยาของเปลือกไข่ไก่ ผลการทดลองพบว่าเปลือกไข่ไก่ที่ผ่านการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียสมีความเหมาะสมที่สุดสำหรับใช้เป็นสารตั้งต้น เนื่องจากมีสีขาวน้ำตาลอ่อนและมีโครงสร้างผลึกเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ในรูปแบบแคลไซต์ (Calcite) จากนั้น CaCO3 ที่สังเคราะห์ได้จากเปลือกไข่ไก่จะถูกผสมกับไดแคลเซียมฟอสเฟตไดไฮเดรต (Dicalcium Phosphate Dihydrate; DCPD) เพื่อทำการสังเคราะห์ TTCP ด้วยวิธีปฏิกิริยาสถานะของแข็ง เพื่อทำการเปรียบเทียบกับการใช้ CaCO3 เกรดการค้า จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค XRD และ SEM พบว่า TTCP ที่สังเคราะห์ได้จากสารตั้งต้นทั้งสองแหล่งมีโครงสร้างผลึกและลักษณะสัณฐานวิทยาไม่แตกต่างกัน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเปลือกไข่ไก่สามารถถูกนำมาใช้เป็นวัสดุทดแทนในการสังเคราะห์ TTCP สำหรับพัฒนาเป็นโครงสร้างกระดูกเทียม และซีเมนต์กระดูกที่ใช้ในทางการแพทย์ได้
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
วารสารวิศวกรรมฟาร์มและเทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติ (FEAT Journal) มีกําหนดออกเป็นราย 6 เดือน คือ มกราคม - มิถุนายน และกรกฎาคม - ธันวาคม ของทุกปี จัดพิมพ์โดยกลุ่มวิจัยวิศวกรรมฟาร์มและเทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติ คณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยขอนแก่น เพื่อเป็นการส่งเสริมและเผยแพร่ความรู้ ผลงานทางวิชาการ งานวิจัยทางด้านวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีพร้อมทั้งยังจัดส่ง เผยแพร่ตามสถาบันการศึกษาต่างๆ ในประเทศด้วย บทความที่ตีพิมพ์ลงในวารสาร FEAT ทุกบทความนั้นจะต้องผ่านความเห็นชอบจากผู้ทรงคุณวุฒิในสาขาที่เกี่ยวข้องและสงวนสิทธิ์ ตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2535
References
Otsuka M, Matsuda Y, Suwa Y, Fox JL, Higuchi WI. A novel skeletal drug delivery system using a self‐setting calcium phosphate cement. 5. Drug release behavior from a heterogeneous drug‐loaded cement containing an anticancer drug. J Pharm Sci. 1994; 83(11): 1565–8.
Sugawara A, Fujikawa K, Kusama K, Nishiyama M, Murai S, Takagi S, et al. Histopathologic reaction of a calcium phosphate cement for alveolar ridge augmentation. J Biomed Mater Res. 2002; 61(1): 47–52.
Ambard AJ, Mueninghoff L. Calcium phosphate cement: Review of mechanical and biological properties. J Prosthodont. 2006; 15(5): 321–8.
Jeon C, Chun S, Lim S, and Kim S. Synthesis and Characterization of TTCP for Calcium Phosphate Bone Cement, Biomater. Res., vol. 15, no. 1, pp. 1–6, 2011.
Moseke C, Gbureck U. Tetracalcium phosphate: Synthesis, properties and biomedical applications, Acta Biomater., vol. 6, no. 10, pp. 3815–3823, 2010, doi: 10.1016/j.actbio.2010.04.020.
Komath M, Varma H.K, Sivakumar R. On the development of an apatitic calcium phosphate bone cement, Bull. Mater. Sci., vol. 23, no. 2, pp. 135–140, 2000, doi: 10.1007/BF02706555.
Waheed M. et al., Channelling eggshell waste to valuable and utilizable products: A comprehensive review, Trends Food Sci. Technol., vol. 106, no. October, pp. 78–90, 2020, doi: 10.1016/j.tifs.2020.10.009.
Laohavisuti N, Boonchom B, Boonmee W, Chaiseeda K, Seesanong S. Simple recycling of biowaste eggshells to various calcium phosphates for specific industries, Sci. Rep., vol. 11, no. 1, pp. 1–11, 2021, doi: 10.1038/s41598-021-94643-1.
Quina M.J, Soares M.A.R, Quinta-Ferreira R. Applications of industrial eggshell as a valuable anthropogenic resource, Resour. Conserv. Recycl., vol. 123, pp. 176–186, 2017, doi: 10.1016/j.resconrec.2016.09.027.
Lee S.W, Kim S.G, Balázsi C, Chae W.S, Lee H.O. Comparative study of hydroxyapatite from eggshells and synthetic hydroxyapatite for bone regeneration, Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol., vol. 113, no. 3, pp. 348–355, 2012, doi: 10.1016/j.tripleo.2011.03.033.
Dwivedi S.P, Sharma S, Mishra R.K. Characterization of waste eggshells and CaCO3 reinforced AA2014 green metal matrix composites: A green approach in the synthesis of composites, Int. J. Precis. Eng. Manuf., vol. 17, no. 10, pp. 1383–1393, 2016, doi: 10.1007/s12541-016-0164-z.
Murakami F.S, Rodrigues P.O, De Campos C.M.T, Silva M.A.S. Physicochemical study of CaCO3 from egg shells, Cienc. e Tecnol. Aliment., vol. 27, no. 3, pp. 658–662, 2007, doi: 10.1590/S0101-20612007000300035.
Siva Rama Krishna D, Siddharthan A, Seshadri S.K, Sampath Kumar T.S. A novel route for synthesis of nanocrystalline hydroxyapatite from eggshell waste, J. Mater. Sci. Mater. Med., vol. 18, no. 9, pp. 1735–1743, 2007, doi: 10.1007/s10856-007-3069-7.
Edyvean R.G.J, Apiwatanapiwat W, Vaithanomsat P, Boondaeng A, Janchai P, Sophonthammaphat S. The Bio-Circular Green Economy model in Thailand – A comparative review, Agric. Nat. Resour., vol. 57, no. 1, pp. 51–64, 2023, doi: 10.34044/j.anres.2023.57.1.06.
Pikul D, Garnjanagoonchorn W, Thanachasai S. The development of eggshell membrane hydrolysate; 2014.
Liang X, Cong H, Jiang G, Rao R.P, He H, Ramakrishna S. Eggshell membrane: Structure, purification, properties and multifunctional applications, Food Biosci., vol. 60, no. March, p. 104487, 2024, doi: 10.1016/j.fbio.2024.104487.
Mensah R.A, Salim K, Peszko K, Diop S, Wong T.H, Chau D.Y. The chicken eggshell membrane: a versatile, sustainable, biological material for translational biomedical applications, Biomed. Mater., vol. 18, no. 4, 2023, doi: 10.1088/1748-605X/acd316.
Kristl M, Jurak S, Brus M, Sem V, Kristl J. Evaluation of calcium carbonate in eggshells using thermal analysis, J. Therm. Anal. Calorim., vol. 138, no. 4, pp. 2751–2758, 2019, doi: 10.1007/s10973-019-08678-8.
Jimoh O.A, Ariffin K.S, Bin Hussin H, Temitope A.E. Synthesis of precipitated calcium carbonate: a review, Carbonates and Evaporites, vol. 33, no. 2, pp. 331–346, 2018, doi: 10.1007/s13146-017-0341-x.
Maleki Dizaj S, Barzegar-Jalali M, Zarrintan M.H, Adibkia K, Lotfipour F. Calcium carbonate nanoparticles as cancer drug delivery system, Expert Opin. Drug Deliv., vol. 12, no. 10, pp. 1649–1660, 2015, doi: 10.1517/17425247.2015.1049530.
Guo D, Xu K, Han Y. Influence of cooling modes on purity of solid-state synthesized tetracalcium phosphate, Mater. Sci. Eng. B, vol. 116, no. 2, pp. 175–181, 2005, doi: 10.1016/j.mseb.2004.09.032.
Ishikawa K, Takagi S, Chow L.C, Suzuki K. Reaction of calcium phosphate cements with different amounts of tetracalcium phosphate and dicalcium phosphate anhydrous, J. Biomed. Mater. Res., vol. 46, no. 4, pp. 504–510, 1999, doi: 10.1002/(SICI)1097-4636(19990915)46:4<504::AID-JBM8>3.0.CO;2-H.