Overview of Hydroxyapatite–Graphene Nanoplatelets Composite as Bone Graft Substitute: Mechanical Behavior andIn-vitroBiofunctionality
Source abstract
Abstract
Hydroxyapatite (HA) and related materials have been frequently studied as ceramic-based bone graft materials due to their outstanding biocompatibility and osteoconduction. Since the bones are the load supporting parts of a vertebrate, they must have good fracture toughness (KIC) to avoid fracture at high loading during limb movements. However, the main shortcomings of HA are the poor fracture toughness and brittleness. The mechanical properties of HA need to be improved for orthopedic applications, therefore it is often fabricated with other materials into a composite. This article focuses on the effect of carbon nanostructures (CNSs) especially graphene nanoplatelets (GNPs) on the mechanical, physicochemical properties and in-vitro bio-functional performances of HA. We provide an overview on the preparation and characterization of the HA–GNPs composites. To conclude, the challenges in the fabrication of multi-substituted HA–GNPs composites and future outlooks in the biomedical domain are discussed.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Graphene and Nanomaterials Applications · Bone Tissue Engineering Materials · Orthopaedic implants and arthroplasty
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Chemistry, University Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia
Advanced Materials Research Center, Materials Engineering Department, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Isfahan, Iran
Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia
Funding
Islamic Azad University · Universiti Malaya
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1016/S0030-5898(05)70156-510.1016/S0030-5898(05)70156-5 ↗
2. 10.2106/JBJS.F.0046510.2106/JBJS.F.00465 ↗
3. Moussy F. · J. Biomed. Mater. Res. A · 2010 · 94 · 100110.1002/jbm.a.32866 ↗
4. 10.4103/0975-7406.11331210.4103/0975-7406.113312 ↗
5. 10.1586/17434440.3.1.4910.1586/17434440.3.1.49 ↗
6. 10.1126/science.150.3698.89310.1126/science.150.3698.893 ↗
7. Urist M. R. · 1980 · 331
8. 10.1007/978-3-7091-0385-2_710.1007/978-3-7091-0385-2_7 ↗
9. 10.1016/S0142-9612(03)00082-610.1016/S0142-9612(03)00082-6 ↗
10. Tan C. Y. · Adv. Mater. Res. · 2011 · 264 · 1849
11. 10.1016/j.biomaterials.2004.10.02010.1016/j.biomaterials.2004.10.020 ↗
12. 10.1002/jbm.a.3295210.1002/jbm.a.32952 ↗
13. 10.1016/j.msec.2015.11.03010.1016/j.msec.2015.11.030 ↗
14. 10.1002/9781119242635.ch1210.1002/9781119242635.ch12 ↗
15. 10.1016/0142-9612(96)80752-610.1016/0142-9612(96)80752-6 ↗
16. 10.1016/j.carbon.2013.11.05410.1016/j.carbon.2013.11.054 ↗
17. 10.1038/srep1883310.1038/srep18833 ↗
18. 10.1016/j.jallcom.2014.11.07810.1016/j.jallcom.2014.11.078 ↗
19. 10.1016/j.msec.2012.05.01010.1016/j.msec.2012.05.010 ↗
20. 10.1016/j.carbon.2013.04.07410.1016/j.carbon.2013.04.074 ↗
21. 10.1126/science.115799610.1126/science.1157996 ↗
22. 10.1016/j.jeurceramsoc.2012.07.00710.1016/j.jeurceramsoc.2012.07.007 ↗
23. 10.1039/c0cs00079e10.1039/c0cs00079e ↗
24. 10.1016/j.ceramint.2013.01.04110.1016/j.ceramint.2013.01.041 ↗
25. 10.1016/j.materresbull.2010.11.00510.1016/j.materresbull.2010.11.005 ↗
26. 10.1063/1.490042410.1063/1.4900424 ↗
27. 10.1016/j.jiec.2015.10.01910.1016/j.jiec.2015.10.019 ↗
28. 10.1016/j.matlet.2015.01.14910.1016/j.matlet.2015.01.149 ↗
29. 10.1016/j.matlet.2015.02.12510.1016/j.matlet.2015.02.125 ↗
30. 10.1016/j.ceramint.2015.03.31610.1016/j.ceramint.2015.03.316 ↗
31. 10.3390/ma609384010.3390/ma6093840 ↗
32. 10.1016/j.actbio.2013.04.01210.1016/j.actbio.2013.04.012 ↗
33. 10.2109/jcersj.115.12410.2109/jcersj.115.124 ↗
34. 10.1002/pmic.20080019810.1002/pmic.200800198 ↗
35. 10.1118/1.217915110.1118/1.2179151 ↗
36. 10.1016/j.msec.2006.05.03610.1016/j.msec.2006.05.036 ↗
37. 10.1088/0957-4484/22/10/10570810.1088/0957-4484/22/10/105708 ↗
38. 10.1016/j.compscitech.2006.07.03410.1016/j.compscitech.2006.07.034 ↗
39. 10.1016/j.msec.2009.04.02110.1016/j.msec.2009.04.021 ↗
40. 10.1016/j.biomaterials.2003.11.03010.1016/j.biomaterials.2003.11.030 ↗
41. 10.1016/j.biomaterials.2009.09.06710.1016/j.biomaterials.2009.09.067 ↗
42. 10.2109/jcersj.115.12410.2109/jcersj.115.124 ↗
43. 10.1007/978-1-4614-3523-510.1007/978-1-4614-3523-5 ↗
44. 10.1002/jor.2064810.1002/jor.20648 ↗
45. 10.1016/j.biomaterials.2006.01.01710.1016/j.biomaterials.2006.01.017 ↗
46. 10.1007/s10195-004-0037-610.1007/s10195-004-0037-6 ↗
47. 10.1016/j.molstruc.2010.01.06810.1016/j.molstruc.2010.01.068 ↗
48. 10.1007/128_05310.1007/128_053 ↗
49. 10.1016/S0162-0134(02)00481-610.1016/S0162-0134(02)00481-6 ↗
50. 10.1016/S0162-0134(00)80235-410.1016/S0162-0134(00)80235-4 ↗
51. 10.1021/cr800443h10.1021/cr800443h ↗
52. 10.1111/j.1600-0722.2006.00324.x10.1111/j.1600-0722.2006.00324.x ↗
53. 10.1016/j.matlet.2008.02.07210.1016/j.matlet.2008.02.072 ↗
54. 10.1016/j.biomaterials.2009.04.02010.1016/j.biomaterials.2009.04.020 ↗
55. 10.1902/jop.2010.10011310.1902/jop.2010.100113 ↗
56. 10.1002/(SICI)1097-4636(20000605)50:3<410::AID-JBM16>3.0.CO;2-Y10.1002/(SICI)1097-4636(20000605)50:3<410::AID-JBM16>3.0.CO;2-Y ↗
57. 10.1016/S0385-8146(00)00079-110.1016/S0385-8146(00)00079-1 ↗
58. 10.1002/jbm.a.3230210.1002/jbm.a.32302 ↗
59. 10.1016/j.mee.2009.01.05310.1016/j.mee.2009.01.053 ↗
60. 10.1111/j.1600-0501.2007.01416.x10.1111/j.1600-0501.2007.01416.x ↗
61. 10.1016/j.msec.2008.10.01510.1016/j.msec.2008.10.015 ↗
62. 10.1016/S0142-9612(97)00237-810.1016/S0142-9612(97)00237-8 ↗
63. 10.1021/ef950184g10.1021/ef950184g ↗
64. 10.1016/j.catcom.2003.08.00110.1016/j.catcom.2003.08.001 ↗
65. 10.1109/3.21450410.1109/3.214504 ↗
66. 10.1007/BF0270633910.1007/BF02706339 ↗
67. 10.1016/S1466-6049(01)00051-410.1016/S1466-6049(01)00051-4 ↗
68. 10.1021/jp802646310.1021/jp8026463 ↗
69. Purdy K. · Appl. Environ. Microbiol. · 1996 · 62 · 390510.1128/AEM.62.10.3905-3907.1996 ↗
70. 10.1002/bit.2012110.1002/bit.20121 ↗
71. 10.1016/j.jhazmat.2008.03.07610.1016/j.jhazmat.2008.03.076 ↗
72. 10.1016/j.jenvman.2008.11.00410.1016/j.jenvman.2008.11.004 ↗
73. 10.1016/j.progsolidstchem.2004.07.00110.1016/j.progsolidstchem.2004.07.001 ↗
74. 10.1016/j.apsusc.2009.01.08310.1016/j.apsusc.2009.01.083 ↗
75. 10.1016/j.polymdegradstab.2009.11.02310.1016/j.polymdegradstab.2009.11.023 ↗
76. 10.1039/b705129h10.1039/b705129h ↗
77. 10.1016/j.actbio.2009.10.03110.1016/j.actbio.2009.10.031 ↗
78. 10.1111/j.1551-2916.2008.02881.x10.1111/j.1551-2916.2008.02881.x ↗
79. 10.1016/j.jeurceramsoc.2011.03.02110.1016/j.jeurceramsoc.2011.03.021 ↗
80. 10.1016/j.materresbull.2008.05.01310.1016/j.materresbull.2008.05.013 ↗
81. 10.1016/j.actbio.2010.03.01610.1016/j.actbio.2010.03.016 ↗
82. 10.1016/j.apsusc.2008.06.11410.1016/j.apsusc.2008.06.114 ↗
83. 10.1016/S0142-9612(00)00285-410.1016/S0142-9612(00)00285-4 ↗
84. 10.1021/ja028559h10.1021/ja028559h ↗
85. 10.1016/j.biomaterials.2005.01.05110.1016/j.biomaterials.2005.01.051 ↗
86. 10.1007/978-3-319-09230-0_7-110.1007/978-3-319-09230-0_7-1 ↗
87. 10.1016/j.biomaterials.2003.09.00110.1016/j.biomaterials.2003.09.001 ↗
88. 10.1021/la903617e10.1021/la903617e ↗
89. 10.1007/s11999-013-2894-x10.1007/s11999-013-2894-x ↗
90. 10.1016/j.cjche.2016.07.01310.1016/j.cjche.2016.07.013 ↗
91. 10.1088/0953-8984/12/38/30910.1088/0953-8984/12/38/309 ↗
92. 10.1021/ic00104a00610.1021/ic00104a006 ↗
93. 10.1016/S1293-2558(00)01075-X10.1016/S1293-2558(00)01075-X ↗
94. 10.1016/S0925-8388(99)00070-510.1016/S0925-8388(99)00070-5 ↗
95. 10.1016/0925-8388(92)90662-S10.1016/0925-8388(92)90662-S ↗
96. 10.1016/j.ica.2006.07.07410.1016/j.ica.2006.07.074 ↗
97. 10.1016/S0927-7757(99)00384-210.1016/S0927-7757(99)00384-2 ↗
98. 10.1159/issn.0077-089210.1159/issn.0077-0892 ↗
99. 10.1007/BF0029677510.1007/BF00296775 ↗
100. Percival M. · Appl. Nutr. Sci. Rep. · 1999 · 5 · 1