纳米羟基磷灰石／混旋聚乳酸修复牙槽突裂的实验研究

羟基磷灰石纳米颗粒在骨修复领域中的应用羟基磷灰石（Hydroxyapatite）是一种人工骨 substitute，因具有与天然骨类似的化学成分和微观结构，因此在骨科领域中得到广泛应用。

然而，由于其颗粒大小较大，可能导致治疗过程中出现植入部位与周围组织之间的间隙，进而影响植入效果。

近年来，羟基磷灰石纳米颗粒（Hydroxyapatite Nanoparticles，HANPs）的出现，为骨修复领域带来了新的发展机遇。

一、羟基磷灰石纳米颗粒的制备磷酸二氢钙和氢氧化铵可作为羟基磷灰石纳米颗粒的前体。

先将磷酸二氢钙在氢氧化铵水溶液中沉淀，再在高温下烘烤，即可形成羟基磷灰石纳米颗粒。

此外，还可以利用溶剂热法、微波法等制备 HANPs。

二、羟基磷灰石纳米颗粒的优点1. 纳米级别的颗粒大小使其在植入过程中更容易与周围组织结合，因此能够有效解决传统羟基磷灰石颗粒可能导致的空隙问题。

2. 纳米颗粒具有更大的比表面积，这使得它具有更多的活性位点和更大的表面反应活性，有效促进骨细胞的吸附和增殖。

3. 纳米颗粒可以形成纳米级别的多向架构，这样可以更好地模仿自然骨的结构，促进骨细胞的生长。

三、羟基磷灰石纳米颗粒在骨修复中的应用1. 骨填充剂：由于其优秀的生物相容性和生物活性，HANPs 的应用在骨填充领域中具有相当的应用潜力。

HANPs 可以作为骨填充材料，替代传统的人工骨substitute，可促进自然骨的再生。

2. 羟基磷灰石纳米颗粒修复骨缺损：HANPs 可以在人工牙齿、牙髓和骨修复中发挥良好的效果。

通过纳米材料增加生物材料在短时间内的生物活性，从而在骨修复过程中起到加速骨组织生长的作用。

3. 骨植入体涂层剂：由于其生物相容性和优越的生物活性，HANPs 可以作为人工植入体的涂层剂。

此外，HANPs 在植入体涂层剂中作为生物材料的增加，可以提高植入体和骨组织的结合力，从而改善人工植入体的长期稳定性。

四、未来展望随着纳米技术的进一步发展，我们相信 HANPs 在骨修复领域中的应用前景不可限量。

医疗卫生装备·２００７年第２８卷第４期ＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＪｏｕｒｎａｌ·２００７Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．４纳米羟基磷灰石及其复合材料的研究进展李志宏武继民李瑞欣许媛媛张西正（军事医学科学院卫生装备研究所天津市３００１６１）摘要纳米羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性，是较好的生物材料，被广泛应用于骨组织的修复与替代技术。

但是，由于材料本身力学性能较差制约了羟基磷灰石的进一步应用，因此，提高及制备综合性能优越的纳米羟基磷灰石复合生物材料是当今研究的重心和热点。

综述了纳米羟基磷灰石制备的主要方法及其复合生物材料的研究进展，并探讨了纳米羟基磷灰石骨修复材料的发展方向。

关键词纳米羟基磷灰石；复合材料；骨修复Ａｄｖａｎｃｅｓｉｎｎａｎｏ－ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅＬＩＺｈｉ－ｈｏｎｇ，ＷＵＪｉ－ｍｉｎ，ＬＩＲｕｉ－ｘｉｎ，ＸＵＹｕａｎ－ｙｕａｎ，ＺＨＡＮＧＸｉ－ｚｈｅｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｄｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６１，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＮａｎｏ－ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｓｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅａｎｄｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｏｓｓｅｏｕｓｔｉｓｓｕｅ，ｏｗｉｎｇｔｏｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｔｉｓｓｕｅｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ．Ｂｕｔｔｈｅｐｏｏｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｒｅｓｔｒｉｃｔｓｉｔｓｆｕｒｔｈｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌ，ｍａｎｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｄｉｃａｔｅｄｔｏｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｍａｉｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｎａｎｏ－ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｔｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅ．Ｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｎｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄａｓｗｅｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｎａｎｏ－ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ；ｂｏｎｅｒｅｐａｉｒ作者简介：李志宏，硕士，主要从事高分子材料和生物材料方面的研究；武继民，博士，硕士生导师，副研究员。

.98.中国口腔种植学杂志2019年第24卷第2期聚乳酸引导牙槽骨再生的研究进展刘旭刘许正阚文娇樊卜熙隋江综述韶波审校鵬要］聚乳酸(Poly lactic acid,PLA)是一种2-强基丙酸的聚酯，PLA与其共聚物因具备良好的生物相容性和可降解性、可塑性，最早被用作骨组织工程材料之一，在口腔领域也得到了广泛的关注.本文根据目前国内外关于PLA与其复合材料引导牙槽骨再生的研究进展作一综述.咲键词］PLA;PLA复合材料；PLA共聚物；骨再生材料中图分类号:R782文献标志码：A文章编号：1007-3957(2019)02-98-3由于外伤、牙周病、牙齿缺失等多方面因素导致牙槽骨吸收，这种局部牙槽骨缺损不仅会影响义齿长期稳定和美学效果，而且也会降低种植修复的成功率。

聚乳酸(Poly lactic acid,PLA)是2-轻基丙酸的聚酯，这类材料通过体内的酶和水解反应而降解，具备良好的生物相容性、可降解性和可塑性，临床上被较为广泛地用于医用外科手术缝合线、药物缓释载体及骨折内固定装置等生物医学领域，也是最早被用作骨组织工程材料之一【叽因PLA具有这些特性，可避免二次手术取出，减少患者手术痛苦，成为了口腔医学工作者们的研究热点。

本研究就目前国内外关于PLA 与其复合材料引导牙槽骨再生的研究作一综述。

1PLA复合材料在基础研究的进展PLA具有良好的生物相容性、免疫性低、可降解性、机械性能好的优势，然而纯PLA材料会出现亲水性差、降解产物酸性引起局部炎症的情况。

为了弥补PLA材料的劣势，近几年的研究热点多集中关注PLA复合材料和外形结构方面，以此可以更好让成骨细胞附着、增殖、表达功能和促进新骨生成。

MaB的团队通过铸渗和蒸发方法成功制备轻基磷灰石(hydroxyapatite,HAp)/ PLA双层可吸收膜，双层功能包括：亲水性的HAp侧具有优良的骨诱导作用，疏水侧的PLA具有屏障作用。

通过体外实验双侧膜对人类脂肪干细胞(Human adipose derived stem cells,hADSCs)的细胞活性和成骨分化进行了测试，实验结果HAp侧在不含有生长因子的前提下，具有较高的细胞活性和诱导成骨作用，PLA侧可以抑制细胞粘附，此膜具有骨诱导和屏障双重作用。

壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料修复骨缺损的实验研究的开题报告一、选题背景及意义骨缺损是影响人类健康和生产生活的常见疾病之一，尤其是在老年人口中非常常见。

传统的骨缺损治疗方法主要包括植入人造骨骼和使用自体骨移植，这些方法存在一定的局限性，如植入材料易引发排异反应和感染，自体骨移植有术后疼痛、伤口感染和术后恢复长等缺点。

因此，寻找一种更优秀的骨缺损修复方法成为了当今医学和生物学领域最为热门的话题之一。

近年来，纳米技术和生物材料技术的不断发展使得壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料成为了研究的热点。

羟基磷灰石是一种生物活性良好的无机骨替代材料，而壳聚糖是一种生物降解性良好的天然高分子材料，两种材料的复合可以降低材料的毒性和排异反应，提高治疗效果。

因此，本研究将选择壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料作为修复骨缺损的主要研究材料，探究其在临床治疗中的应用前景，具有较高的应用和研究价值。

二、研究目的和内容本实验主要目的为探索壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料修复骨缺损的效果，明确其在体内的影响及适用性，旨在为临床的病人提供更好的治疗方法。

本实验将采用动物实验的方法，首先通过制备壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料，然后在实验动物身上构建骨缺损模型，并注入壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料，观察某一段时间内实验动物的生理状况、组织修复情况和骨缺损修复情况，并与使用人造骨骼和自体骨移植两种传统治疗方法的实验动物组进行对比，评估壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料的治疗效果以及适用范围。

三、研究方法1. 制备壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料，并对其进行性质表征。

2. 制作实验动物的骨缺损模型。

3. 将壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料注入实验动物的骨缺损处。

4. 观察某一段时间内实验动物的生理状况、组织修复情况和骨缺损修复情况。

5. 对使用壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料治疗的实验动物组和使用传统治疗方法的实验动物组进行对比研究，评估壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料的治疗效果。

聚L-乳酸/聚L-乳酸接枝的纳米羟基磷灰石复合材料（PLLA/PLLA-gHA）的生物相容性研究羟基磷灰石(HA)与聚乳酸(PLA)材料形成的复合材料(PLA/HA)可以提高单纯PLA的力学强度,因此成为生物可吸收内固定材料的研究热点。

但目前在PLA/ HA 复合物中PLA与HA两种材料间为物理性混合,HA与PLA基质间的界面黏附强度较低,应用不理想。

本研究在碘苯腈辛酸亚锡(Sn(Oct)2)的催化下通过开环聚合作用将聚左旋乳酸(PLLA)直接修饰在纳米羟基磷灰石(n-HA)的羟基上,再与PLLA基质混合,制成了新型PLLA/ PLLA-gHA复合材料。

该新型材料中HA与PLLA间为化学性结合,提高了两种材料间的界面黏附强度,从而较好的提高了材料的力学强度。

本文重点从安全性和功能性两方面评价了PLLA/ PLLA-gHA材料的生物相容性。

通过体外细胞毒性实验、急性毒性实验、溶血实验及动物体内植入实验评价了材料的生物安全性;通过将材料与鼠胚成骨细胞体外共同培养,用细胞计数法、MTT法、扫描电镜、碱性磷酸酶染色及钙结节染色等方法测定了材料对成骨细胞粘附、增殖及分泌细胞外基质的影响;通过将材料覆盖兔颅骨缺损的研究,用三维CT及组织病理学方法评价了材料的骨传导性,上述实验均与PLLA材料进行了对比研究。

结果表明:新型PLLA/ PLLA-nHA材料无细胞毒性、无急性毒性、不引起溶血反应、体内植入后无明显组织反应,具有良好的生物安全性;与单纯PLLA相比可促进鼠胚成骨细胞的粘附、增殖和细胞外基质分泌,具有良好的成骨细胞相容性;具有较好的骨传导性。

本研究证明了PLLA/ PLLA-gHA复合材料具有良好的生物相容性,材料中HA仍保持其固有的良好骨细胞相容性和骨传导性,为该新型复合材料的进一步的临床应用提供了可靠的生物学依据。

《纳米羟基磷灰石陶瓷对成骨细胞增殖及矿化的研究》一、引言近年来，纳米材料因其独特的物理化学性质和生物学性能在医疗和生物科学领域获得了广泛的关注。

纳米羟基磷灰石陶瓷（nHAP）作为其中的一种生物材料，在骨科医疗中具有重要的应用前景。

nHAP不仅具备与自然骨组织相似的高生物相容性和优良的力学性能，还可显著促进成骨细胞的增殖及矿化过程。

本研究着重于分析纳米羟基磷灰石陶瓷对成骨细胞增殖及矿化的影响，旨在为骨缺损修复和骨组织工程提供新的材料和技术手段。

二、材料与方法1. 材料准备本实验采用不同粒径的纳米羟基磷灰石陶瓷（nHAP）作为实验材料，并选用成骨细胞作为研究对象。

2. 细胞培养将成骨细胞接种于不同浓度的nHAP表面，并置于适宜的条件下进行培养。

3. 实验设计通过对比实验，分别观察不同粒径的nHAP对成骨细胞增殖及矿化的影响。

同时，通过细胞活性检测、细胞增殖实验、细胞矿化实验等手段，对实验结果进行定量分析。

三、结果与分析1. 细胞增殖实验结果实验结果显示，nHAP陶瓷对成骨细胞的增殖具有显著的促进作用。

随着nHAP粒径的减小，成骨细胞的增殖速度明显加快。

这可能是由于纳米级材料具有较高的比表面积和生物活性，有利于细胞的粘附和生长。

2. 细胞矿化实验结果通过细胞矿化实验发现，nHAP陶瓷能够显著促进成骨细胞的矿化过程。

与对照组相比，实验组中成骨细胞的矿化程度更高，骨基质形成更为明显。

此外，不同粒径的nHAP对成骨细胞矿化的影响也存在差异，其中较小粒径的nHAP具有更好的促进效果。

3. 分析与讨论nHAP陶瓷对成骨细胞的增殖及矿化具有显著的促进作用，这可能与nHAP的生物相容性、化学成分以及物理结构等因素有关。

首先，nHAP的化学成分与自然骨组织相似，能够与细胞产生良好的生物相容性。

其次，nHAP的纳米级结构具有较高的比表面积和生物活性，有利于细胞的粘附、生长和分化。

此外，nHAP还能够提供成骨细胞所需的钙、磷等矿物质元素，从而促进细胞的矿化过程。

纳米羟磷灰石在牙体修复和牙髓治疗领域的应用发表时间：2018-12-07T12:48:58.243Z 来源：《心理医生》2018年30期作者：佟捷音[导读] 纳米羟磷灰石与牙釉质及天然骨中的羟磷灰石晶体十分相似，其骨结合性、生物相容性以及物理化学性质等较好（济南市章丘区口腔医院口腔内科山东济南 150200）【摘要】纳米羟磷灰石与牙釉质及天然骨中的羟磷灰石晶体十分相似，其骨结合性、生物相容性以及物理化学性质等较好，现阶段在口腔疾病治疗中纳米羟磷灰石已经得到了广泛应用。

纳米羟磷灰石在牙髓治疗及牙体修复等方面，涉及了牙髓组织工程学、牙髓治疗、牙齿脱敏、再矿化以及牙科材料改性等多个方面。

临床上有相关研究表明，在口腔疾病的临床治疗中，纳米羟磷灰石具有较大潜力。

【关键词】牙髓治疗；牙体修复；纳米羟磷灰石；临床应用【中图分类号】R781.3 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231（2018）30-0115-02现阶段随着纳米材料的广泛应用及纳米技术的进一步发展，在口腔医学领域中越来越多的新型纳米材料得到应用。

纳米羟磷灰石的颗粒大小在1～100nm范围内，与一般生物体内细胞比较更小，其比表面积较大，与普通羟磷灰石比较而言细胞毒性更小、生物学性质更好、生物相容性更好，对于骨形成起到有利作用[1]。

因为其安全性及生物相容性具有优良性，纳米羟磷灰石已经成为牙科修复材料及骨组织替代品的研究热点，应用前景十分良好。

当前我国口腔材料学得到进一步发展，在口腔医学方面纳米羟磷灰石的应用主要涉及到颌骨缺损修复、种植、根管充填、牙体再矿化等多个领域。

在牙髓治疗与牙科修复等方面的纳米羟磷灰石应用成为口腔医学领域中研究热点。

1.牙科材料改性牙科充填树脂因为美学性能、生物安全性及可操作性较好而在修复牙体缺损中得到了广泛应用，但是其力学性能并不能与银汞合金相比较。

比例、粒度分布、填料形态、基质成分以及不同成分间界面结合力大小等因素对树脂力学性能产生影响。

纳米羟基磷灰石与多种材料复合的研究现状壳聚糖是一种可降解、生物相容性好，具有生物功能的多聚体，以下是搜集的纳米羟基磷灰石与多种材料复合探究的，供大家阅读查看。

近年来，材料科学、 ___工程学和纳米技术的快速发展使各种复合材料人工骨相继研制成功，针对于先天性疾病、畸形、骨坏死、肿瘤、骨质疏松、外伤、感染等多种原因导致的骨缺损，一直是骨科邻域研究十分活跃的话题。

自体骨移植不仅具有骨缺损区愈合快速的优点，而且很少产生免疫应答反应，同时还具有骨传导和骨诱导的双重作用。

修复骨缺损的金标准一直是使用自体骨，但供骨少。

应用异体骨修复骨缺损，不仅改变供骨区生物力学强度，造成功能的部分缺失，还可引起不同程度并发症，增加了病人的创伤和痛苦。

应用骨基质海绵、异种骨和陶瓷等作为骨移植材料取得了一定的进展，由于这些材料缺乏生物相容性，诱导成骨能力受到限制;同种异体骨具有生物活性，但由于缺乏骨诱导活性，容易引起骨免疫原性而使临床应用较少。

一直以来修复重建外科及骨移植的一大难题是如何将复合材料的生物力学强度、骨诱导及骨传导的充分显现。

为克服外源性骨移植修复骨缺损存在的种种弊端，通过合成途径取得理想的复合人工骨修复材料成为研究热点。

羟基磷灰石人工骨具有良好的生物相容性，植人体内可传导骨 ___生长，而且安全、 ___。

相比其他生物材料，并不是 ___度的材料，只能用于无负荷的部位[1].在临床应用修复骨缺损之中，为了提高纳米羟基磷灰石的抗冲击性和力学强度等优点，经常采用纳米羟基磷灰石与某些高分子材料复合，常见的有聚酰胺、聚乳酸、壳聚糖等。

邢志军等[2]采用纳米羟基磷灰石与聚酰胺的复合人工骨进行植骨融合治疗脊髓型颈椎病安全可行并取得了满意的'结果，表明该材料具有优良生物相容性和骨传导成骨活性以及良好的力学特性。

胡炜等[3]通过纳米羟基磷灰石与聚酰胺复合活性材料构建的自体髂骨重建椎体和人工椎体相比较证实，纳米羟基磷灰石与聚酰胺复合材料与人体骨可以发生牢固的生物键合能力，且具有良好的骨传导性能和成骨活性。

纳米复合羟基磷灰石在口腔治疗中的应用发表时间：2016-07-16T13:56:55.167Z 来源：《健康世界》2016年第10期作者：李健[导读] 介绍羟基磷灰石在口腔领域尤其在口腔颌面外科和口腔内科中的应用进展。

巴彦县人民医院黑龙江省哈尔滨市 151800 摘要：目的：介绍羟基磷灰石在口腔领域尤其在口腔颌面外科和口腔内科中的应用进展，综合分析纳米羟基磷灰石在根管充填研究动态，展望其在口腔材料领域的潜在发展。

方法：由第一、二作者应用计算机检索EBSCOhost数据库和NCBI数据库1992/2007相关文献，检索词为“Hydroxyapatite，Nanometer”，限定语言种类为“English”；同时检索CNKI全文数据库、维普全文数据库、万方数字化期刊1995/2007相关文献，检索词为“羟基磷灰石，纳米”，限定语言种类为中文。

纳入标准：内容与羟基磷灰石的结构、改性研究、生物学特性以及在口腔医学领域有关。

排除标准：较陈旧和重复研究。

结果：共收集到276篇相关文献，纳入30篇完全符合要求的文献，其中9篇介绍纳米羟基磷灰石在口腔颌面外科及口腔内科的临床应用；21篇关于纳米羟基磷灰石的基础研究，包括细胞毒性、生物相容性、骨诱导性、复合材料的制备和抗菌性及其在组织工程领域中的应用。

资料综合：纳米复合羟基磷灰石由于与天然骨无机结构相似生物相容性极好，有骨诱导性，对骨缺损的修复起到了关键作用，纳米特性减少了根管充填后的微渗漏，纳米羟基磷灰石和一些抑菌/抗菌制剂复合的新型纳米复合羟基磷灰石有良好的抑菌/抗菌性，对牙髓病和根尖周病的治疗起到了良好效果。

结论：新型纳米复合羟基磷灰石符合生物材料细胞毒性要求，按毒性剂量分级属无毒级，无致热原性、对皮肤无刺激作用，具有良好的生物相容性、骨诱导性、细胞黏附性和抑菌/抗菌性，有望在口腔基础研究和临床应用中发挥更大的作用。

关键词：纳米；羟基磷灰石；口腔纳米微粒的直径是十万分之一米，是处于原子团族和宏观物体交接区域内的微粒，由于具有大的比表面积，其表面原子数、表面能和表面张力随粒径的下降急剧增加，表现出了小尺寸效应、表面效应及很强的吸附性和生物活性，一般比生物体内的细胞小，这就为生物医用材料研究提供了一个新的研究途径，即利用纳米微粒所具有的特性制成特殊药物、新型抗体或材料进行局部治疗[1]。

纳米羟基磷灰石人工骨的生物相容性研究
纳米羟基磷灰石人工骨的生物相容性研究
目的评价新型纳米羟基磷灰石人工骨的生物相容性,从而为其在骨缺损修复领域中的临床运用提供依据.方法分别进行急性毒性试验、热原试验、皮内试验、肌肉植入试验、骨植入试验等生物相容性试验.结果这种纳米羟基磷灰石人工骨材料无毒,无热原性,植入兔肌肉后逐渐发生降解.结论此纳米羟基磷灰石人工骨材料具有良好的生物相容性.
作者：江捍平王大平阮建明朱伟民JIANG Han-ping WANG Da-ping RUAN Jian-ming ZHU Wei-min 作者单位：江捍平,王大平,朱伟民,JIANG Han-ping,WANG Da-ping,ZHU Wei-min(深圳市急救医疗中心,广东,深圳,518035)
阮建明,RUAN Jian-ming(中南大学冶金粉末国家重点实验室,湖南,长沙,410083)
刊名：中国现代医学杂志ISTIC PKU英文刊名：CHINA JOURNAL OF MODERN MEDICINE 年，卷(期)：2005 15(10) 分类号：Q26 关键词：羟基磷灰石纳米材料人工骨生物相容性。

2010-2011 第2学期《生物医用材料》期中考试姓名：学号：学院：专业：班级：任课老师：羟基磷灰石研究进展摘要：由于羟基磷灰石( HA) 不但与人体骨骼晶体成分和结构基本一致,而且其生物相容性、界面生物活性均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料,另外有极好骨传导性和与骨结合的能力, 无毒副作用, 无致癌作用,所以被广泛用作硬组织修复材料和骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修复材料。

同时，羟基磷灰石具有良好的生物活性,具有特殊的晶体化学特点，是较好的生物材料,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术.目前,羟基磷灰石涂层的制备方法有等离子喷涂法、激光熔覆法、电结晶液相沉积法、溶胶-凝胶法等。

对于制备要求较高、具有表面活性的吸附材料羟基磷灰石而言,溶胶- 凝胶法是较为合适的方法,本文羟基磷灰石涂层进行了研究。

主要从羟基磷灰石的合成制备,复合材料涂层种类及HA涂层影响因素，应用等方面对羟基磷灰石进行介绍，并对其进行研究展望。

关键词：羟基磷灰石制备复合材料涂层研究进展前言羟基磷灰石是一种磷酸钙生物陶瓷, 与人体自然骨和牙齿等硬组织中的无机质在化学成分和晶体结构上具有相似性，是一类重要的骨修复材料,分子式为Ca10 ( PO4) 6 ( OH ) 2 , 简写为HA 或HAP,Ca/ P 物质的量比理论值为1. 67, 属磷酸钙陶瓷中的一种生物活性材料。

从分子结构( 如图1) 可以看出, 它易与周围液体发生离子交换。

HA 属六方晶系, 空间群为P63/m。

其结构为六角柱体, 与c轴垂直的面是一个六边形, a、b 轴的夹角为120 °, 晶胞常数a= b= 9. 324 A , c= 6. 881A 。

单位晶胞含有10 个[ Ca]2+、6个[ PO4]3-和2个[ OH]-, 这样的结构和组成使得H A 具有较好的稳定性。

磷灰石是自然界广泛分布的磷酸钙盐矿物，根据其结构通道中存在的阴离子的种类,可分为氟-、氯-、羟磷灰石等不同亚种矿物。

纳米羟基磷灰石复合骨髓基质细胞修复骨缺损的实验研究的开题报告一、研究背景及意义骨缺损是由于各种病因所导致的大片骨组织缺失，严重影响人类的健康。

传统治疗方法主要依靠自体骨移植或人造骨，但存在手术创伤大、损伤自身骨骼、移植材料有限等问题。

因此寻找新型骨修复治疗方法显得尤为重要。

随着材料科学和生物学的发展，纳米材料在生物医学领域得到越来越广泛的应用。

纳米羟基磷灰石（nano-hydroxyapatite, nHA）是一种新型骨修复材料，具有化学稳定性和生物相容性良好等优点。

而骨髓基质细胞（BMSC）又是一类能够分化为骨细胞的多能干细胞，研究表明它们具有良好的自我复制能力和分化潜能。

因此，在该实验中将探究纳米羟基磷灰石复合骨髓基质细胞是否可以用于修复骨缺损。

二、研究目的本实验旨在探究纳米羟基磷灰石复合骨髓基质细胞修复骨缺损的可行性，为寻找新型骨修复治疗方法提供实验依据。

三、研究内容及方法1. 实验材料和方法（1）实验材料纳米羟基磷灰石粉末、α-MEM培养基、FBS、P/S、骨髓基质细胞（BMSC）、碱性磷酸酶（ALP）试剂盒、荧光显微镜、PCR扩增管等。

（2）实验方法①骨髓基质细胞的分离和培养：依据之前的研究方法，从小鼠腔骨髓中提取骨髓基质细胞，并进行细胞培养。

②纳米羟基磷灰石复合骨髓基质细胞的制备：将纳米羟基磷灰石粉末与α-MEM培养基混合制成复合材料，然后与骨髓基质细胞一起培养。

③细胞毒性测定：在不同时间点通过MTT法检测纳米羟基磷灰石复合骨髓基质细胞的细胞生存率。

④细胞分化检测：检测纳米羟基磷灰石复合骨髓基质细胞分化成骨细胞的能力，利用ALP试剂盒进行骨细胞分化指标的检测。

⑤实验结果分析：通过荧光显微镜观察纳米羟基磷灰石复合骨髓基质细胞在培养过程中的形态变化，然后利用PCR扩增管等检测其基因表达变化。

2. 研究预期结果本实验预期通过观察纳米羟基磷灰石复合骨髓基质细胞的细胞生存率、骨细胞分化指标、形态变化和基因表达变化等参数，评估其修复骨缺损的可行性，并为寻找新型骨修复治疗方法提供实验依据。

羟基磷灰石／聚合物可降解生物复合材料的研究进展羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料的研究进展/罗平辉等?357?羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料的研究进展罗平辉,赵玉涛,戴起勋,林东洋,施秋萍(江苏大学材料科学与工程学院,镇江212013)摘要HA/聚合物生物降解复合材料在一定程度上模仿了天然骨,可降解聚合物成分逐渐被机体溶解吸收或新陈代谢排出,HA陶瓷成分在体液的作用下,会发生部分降解,游离出钙和磷,并被人体组织吸收,利用,生长出新的组织;同时可降解聚舍物成分对HA的过快降解具有控制作用,使得HA降解与新生骨组织生成速率匹配总结了羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料的最新研究进展,并分析了目前该材料在研究和临床应用上存在的问题,讨论了其未来的发展方向.关键词羟基磷灰石/聚合物复合材料生物可降解研究进展TheResearchPlofBiodegradableHydroxyapatite/PolymerBio-compositeMaterials LUOPinghui,ZHAOYutao,DAIQixun,LINDongyang,SHIQiuping (SchoolofMaterialsScienceandEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013) AbstractBiodegradablehydroxyapatite/polymerbiomaterialsmimicthenaturalbonetOso meextent,andthe degradablepolymerisdissolvedandabsorbedormetabolizedbydegrees,thehydroxyapatite (HA)ceramicdegradespartlyandextricatesCaandP()i—whichareabsorbedandutilizedbyhumantissuestOgeneratefreshtissues.Fur thermore,degradablepolymercancontributetOtoofastdegradationofHAtOmatchtherateb etweendegradationofHAandformationoffreshbonetissues.Inthisarticle.thelatestadvancementinresearchofbio degradableHA/poly—merbiomaterialsaresummarized.Simultaneously,someproblemsofthebiomaterialsinrese archandclinicareanalyzed andsomepossiblefuturedevelopingtrendsarealsodiscussed. Keywordshydroxyapatite/polymercomposites,biodegradable,researchprogressO前言羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA),其化学组成为ca10一(P4)s(0H)z,与天然磷灰石矿物相似,具有良好的生物相容性(biocompatibility)和生物活性(bioactivity),是脊椎动物骨和齿的主要无机成分[1].自2O世纪7O年代中期美国和日本的学者研制成功人造多晶羟基磷灰石以来,这种生物材料已广泛用于外科手术中,作为人工骨骨骼和人工牙齿骨的填充,置换与结合材料[2j.然而,单一HA在生理环境下的脆性及低疲劳强度限制了其在负荷下骨修复或骨替代的应用[3].因此,为了适应临床需要,基于HA的复合材料是近年来生物复合材料研究与开发的热点.当前,基于HA的复合材料可分为3类,即HA/金属复合材料,HA/陶瓷复合材料和HA/聚合物复合材料.其中,HA/金属复合材料是目前临床上研究较多的一种,但该复合材料仍存在金属腐蚀,在骨一移植体界面可能形成密集纤维组织问题_4]以及应力屏蔽问题_5].而HA/陶瓷复合材料也存在许多问题,如生物惰性Al.()3和Zb陶瓷的断裂特性比人体骨要差,陶瓷材料弹性模量较高且具有脆性,它们在力学上并不与骨相容等.因此,开发生物活性HA陶瓷与断裂韧性较好的有机聚合物进行复合是一条行之有效的途径,特别是HA/聚合物生物降解复合材料在一定程度上模仿了天然骨,可降解聚合物成分逐渐被机体溶解吸收或新陈代谢排出,HA陶瓷成分在体液的作用下,会发生部分降解,游离出钙和磷,并被人体组织吸收,利用,生长出新的组织;同时可降解聚合物成分对HA的过快降解具有控制作用,使得HA降解与新生骨组织生成速率匹配.生物可降解性植入材料具有以下优点而受到国内外研究者的重视:(1)无需二次手术取出;(2)机械强度逐渐衰减,不抑制骨骼生长,降低了金属装置由于应力屏蔽效应引发骨质疏松症的危险性;(3)无金属腐蚀引发的组织反应.HA/生物可降解复合材料除了具备上述性能外.HA本身的生物活性有可能得以提高.因此,HA/聚合物可降解复合材料的研究与开发对人工骨修复材料在基础理论和临床上应用均具有十分重要的意义.1国内外研究现状目前国内外研究主要在探索与HA复合较理想的聚合物材料以及复合材料的制备技术上.对于材料方面,研究较多的是胶原(collagen,Co1),聚乳酸(poly(1acticacid),PLA)及聚己内酯(polyeaprolactone,PCL)与HA的复合,如ShinHasegawa*江苏省自然科学基金项目资助(BK2OO3O51);江苏省铝基复合材料工程技术研究中心研发项目(BM2Oo3Ol4)罗平辉:男,1980年生,硕士研究生E-mail:******************赵玉涛:联系人,1964年生,博士,教授,博士生导师Tel:0511—8791919E-mail:**************.cn358材料导报2006年11月第2O卷专辑Ⅶ等[]植入HA/PLLA至兔股骨长期研究表明HA/PI.,LA复合材料表现出优异的生物降解性和骨传导性而且植入后长达7年没有明显的无菌反应.C.V.M.Rodrigues等l_7]制备的Col/HA复合材料用于组织工程中支架材料综合了骨胶原的诱导性和HA的生物活性及骨传导性但用于制备Col/HA复合材料的I型胶原由于其成本及商业来源有限,使得其工艺控制变得困难起来.用明胶(gelatin,GEL)~I驱体替代I型胶原也是目前研究的热点.Hae-W(onKin等_日制备的GEI/HA复合材料具有多孔结构,与传统复合材料相比,其表面附着有较高水平的成骨细胞,对于制备技术方面,原位技术主要是改善仿生工艺模拟天然骨矿化过程.非原位技术主要集中在对HA或聚合物材料进行改性.牛丽婷等_g]用聚乙烯醇改性HA,改性后的HA具有较高的纯度,提高了HA的粒度分布,且降低了HA的晶化温度.ZhongkuiHong等_】阳为了改善HA与PIJ.A间的结合强度以提高复合材料的机械性能,用PILA先对HA纳米颗粒表面进行接枝改性.根据复合材料的基体材料同,HA/生物可降解复合材料可大致分为两类:一类是以可降解材料为基体,HA为增强材料的复合材料;另一类是以多孔HA为基体,可降解材料作为增韧的复合材料.对于第一类复合材料,主要是将HA引入可降解材料中,利用HA的高弹性模量增加复合材料的刚性及赋予材料生物活性.对于第二类复合材料,主要是将可降解聚合物引入到多孔HA中,形成多孔HA为支架可降解材料增韧的仿骨结构.通过选择合适的复合组分或结构,改变组分之间的配比,得到的复合材料降解特性和力学性能均可调,并相互匹配以适应临床上实际应用.几类HA/生物可降解复合材料的性能见表1裹1nn/聚合物生物可降解复合材料的力学特性Table1Mechanicalpropertiesofbiodegradablehydroxyapatite/polymercomposites材料抗压强度,MPa弹性模量,GPaHA/C0l[]168.855.87HA/PLLA[12]14010HA/壳聚糖_13]120——目前实验及临床上HA与可降解材料进行复合主要有以下几类:(1)与生物可降解聚合物的复合,生物可降解材料(bio—degradablematerials)包括人工合成的生物可降解聚合物和天然材料提纯的可降解材料,如聚乳酸(poly(1acticacid),PLA),聚酰胺(polyami&,PA),聚乙烯醇(pd:~i.ylalcohol,PVA),聚己内酯(polycaprolactone,PCL),等,这些可降解材料具有良好的组织相容性,并且不需要二次手术取出内植物,已经成为骨科医生和生物材料研究人员关注的热点;(2)与天然生物材料的复合,天然生物材料主要指从动物结缔组织(如骨,肌腱)或皮肤中提取的,经过特殊化学处理的具有某些活性或特殊性能的物质. 如胶原(collagen,C01),明胶(gelatin,GEL)及骨形成蛋白(Bone morpho)geneticprotein.BMP)等;(3)与其它可降解材料的复合,如聚羟基丁酸酯(Poly-hyI|r0xybutyrate,PHB).近年来,以可降解聚合物为基体所形成的复合材料已成为人工骨材料研究和开发的主流.与不可降解体系相比,可降解聚合物在生物体内的降解使得本体骨组织逐渐长人复合材料, 有助于自体骨和移植骨之间形成紧密结合的界面,这无疑提高了HA的骨传导性.与纯HA粉末或粒子相比,以膏状或水泥状存在的HA/可降解聚合物在手术中易于处理,因而在应用中具有更大的优越性.固态的HA/可降解聚合物则可用作承力环境中的骨替代材料.与国外相比,我国的骨修复替代材料产业正处于起步阶段,应用市场主要在传统骨修复材料,综合性能良好的新型生物材料还不能大规模满足购买能力提高,保健意识增强的患者,只能临床使用,7O～8O医用材料要依靠进口.主要原因在于产品技术还处于初级阶段,且产品单一,总体上技术及资金力量不足,产业化方面研发总体投入较少,同类产品基本上属于仿制,自主知识产权较少.面对日益扩大的市场需求和竞争,我国在硬组织修复材料研发与产业化方面需要加大研发力量,加强学科交叉,发展具有自主知识产权的技术与产品;增加开放度,加强国内外合作;加强产一学一研结合.2制备技术进展在HA/生物可降解复合材料的制备过程中,HA的形成方式有两类:一类是制备复合材料前制备HA粉体,该方法中HA 的制备通常与单一HA粉体的制备方法大致相同;另一类是直接在形成HA过程中制备复合材料,即所谓原位技术,此类方法中复合材料的制备应考虑可降材料所能允许的条件,如温度等,整个工艺过程与前一类方法明显有所不同,其目的是从仿生的角度制备出类骨材料,因此,相对于前一类方法,该类方法制备的复合材料组分间结合强度较好,其综合性能也更接近天然骨.从目前研究来看,HA/生物可降解复合材料的主要制备工艺有:①混合法(混炼+模压),②沉淀法,③仿生法,④沥滤法,⑤热致相分离(TIPS)其中,混合法,沥滤法,热致相分离属前一类,仿生法属后一类.而沉淀法既有原位技术,也有非原位技术.在制备技术方面也有经改进后发展的新技术.在制备具体复合材料中依据所使用的可降解材料的不同特性而采用相应的方法.下面就这些方法进行简要介绍.2.1混合法混合法是制备HA/生物可降解复合材料最简单的工艺,在适当溶剂中混合HA与可降解材料,后洗涤并去除溶剂模压成HA/生物可降解复合材料,一般用于制备块材.李亚军等_l]将纳米HA粉末和聚丙交酯及造孔剂氯化钠混合后加入三氯甲烷和聚乙烯醇溶液,混炼后模压制得的多孔聚乳酸/羟基磷灰石复合材料能够提高高分子的力学性能及骨诱导特性,且对羟基磷灰石的过快降解具有控制作用,保证了骨组织恢复速度与材料降解速度一致.虽然HA/PLA复合材料具有良好的生物相容性和骨结合能力,但这类材料在生理环境下,未等材料完全降解而过早丧失其机械强度,因此有人_1研究HA/PLA复合材料失效的主要原因是HA/PLA界面缺乏有效结合所致.而S.M.Zhang等["]加HA至PLA液相中,挥发掉有机溶剂后热压成HA/P1.A复合材料,其研究表明:用硅烷衍生物对HA表面进行改性后,HA/PLA复合材料的界面强度,膨胀性能及最终的力学性能均有较大改善,最大弯曲强度提高27.8,扫描电镜(图1)实验表明HA颗粒在复合材料中均匀分布,大小在2～15m.且改性的HA/PLA复合材料属韧性断裂.羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料的研究进展/罗平辉等?359? 围1复合材料的扫描电镜图片Fig.1SEMmicrographofthecomposites全大萍等口将HA与PDLLA混合塑炼后模压成型的HA/PDILA复合材料,其研究也表明HA经偶联剂处理后其表面能也能降低从而提高复合材料界面强度,BiqiongChen等L1.]以不同HA含量与PCI熔混后热压成型出HA/PCL复合材料,研究表明窄分子量范围的PCL及较小颗粒大小的HA复合而成的复合材料具有较好的加工性,力学性能及界面强度.2.2沉淀法沉淀法是目前制备粉体最广泛的方法之一.该方法设备简单,操作方便,还能尽可能不带人杂质离子.ZhongkuiHong等l_19_均匀加入三氯甲烷至纳米HA中,在电磁搅拌和超声处理下形成悬浮液,悬浮液中加入PLLA/三氯甲烷溶液,得到的混合物在过量乙醇中沉淀,干燥得到PLIA/HA复合材料(图2)试验表明:与P1LA材料相比,PLIA/HA纳米复合材料表现出较高的弯曲强度和冲击能,提高HA含量时,复合材料的模量显着提高.圈2PLLA/g-HAP纳米复合材料的制备方法Hg.2MethodforpreparingofthePIA/g-HAPnano-comp~itesWeiJie等口._通过共沉淀法制备的HA/PA66多孔支架材料相分布均匀,晶粒大小10~20nm,且具有很好的生物活性及强的界面反应,力学性能接近天然骨.王迎军等r21]采用沉淀法原位复合技术制备的PV A/HA复合材料HA陶瓷颗粒粒度细,分散性好,复合水凝胶的结晶度和拉伸强度均比PV A试样或物理共混复合水凝胶的有所提高.孙恩杰等[2幻按一定CatP 配制Ca(H2PO4)2?HzO溶液,将GEL溶于蒸馏水得到GEL溶液,一定温度下将Ca(0H)和ca(H2P04)2?H20逐滴滴入明胶溶液中并搅拌至溶胶稳定该均相沉淀法制备的HGEL复合材料呈自组装结构,HA—GEL间产生键连作用,且颗粒分布均匀.2.3仿生法由于天然骨是纳米级HA的晶体互相平行堆积,沉积于骨胶原中而形成的.胶原是多种组织的主要成分和细胞外基质, 约占动物总蛋白的i/3.胶原蛋白在体内以胶原纤维的形式存在,其基本组成单位是原胶原分子,原胶原分子经多级聚合形成胶原纤维,其纤维状结构利于组织培养中的细胞粘附生长繁殖. 故从仿生的角度出发,将纳米级HA与胶原复合制得的HA/胶原复合材料是当今的一个研究热点.N.Roveri等啼0]以Ca(OH)2及含有Col的H3P0{通过原位的方法制备出的纳米HA/Col复合材料中HA与Col界面有很强的化学反应,与天然骨组织非常相似.MasanoriKikuchi等[2]也用同样的原料以仿生工艺(图3)通过自组装机制制备的HA/Col复合材料的相容性较HA陶瓷好,复合材料的骨组织反应表明了破骨细胞再吸收后有新骨形成,与自体骨移植很相似.T田3HAp/Col复合材料合成装置示意圈脚3SchematicdrawingoftheapparatusfortheHAp/Col王振林等_2通过体外模拟天然骨生物矿化和材料自组装机制,制备出HA/col仿生复合材料,其中,纳米羟基磷灰石均匀分布在胶原基质上并择优取向排列,复合材料的成分,微观结构与天然骨类似.MyungChulChang等]通过仿生工艺制备出HA/GEL复合材料,实验表明纳米HA沿着明胶原纤维进行自组装,且HA与GEL间形成了化学键.由于仿生工艺是通过原位复合技术制备出复合材料,因此,HA/可降解复合材料中组分间具有较好的结合强度,与其他方法相比,制备出的复合材料的综合性能更接近天然骨.2.4沥滤法溶剂浇铸/粒子沥滤技术(solventcasting/particulateleac—hing)用于制备高孔隙率,高比表面积的组织工程多孔支架材料,该技术采用氯化钠等不溶于有机溶剂的颗粒作为致孔剂,可用于制备PLLA,PLGA等可溶于有机溶剂的高分子聚合物多孔支架材料.张利等[]通过粒子沥滤法制备的纳米HA/CS多孔材料,当复合材料/致孔剂质量比为1:1时,抗压强度可达17MPa,满足组织工程支架材料的要求,且复合材料呈高度多孔结构,孔壁上富含微孔,能够很好地吸附人体骨形成蛋白等骨生长因子, 使其具有良好的骨再生能力.J.AJansen等口]采用PEG/PBT为嵌段共聚物,制备出polyaetive/HA复合材料,实验表明该复合材料与周围组织有很好的生物相容性.且轻微细胞反应会伴一～一匿360材料导报2006年11月第2O卷专辑Ⅶ随着polyactive生物膜的降解,降解过程主要受PEG/PBT比的影响.2.5热致相分离组织工程材料的特点是具有三维立体结构,制备组织工程材料的关键是组织生长的模板或支架材料的获取.热致相分离(thermallyinducedphaseseparation,TIPS)是通过将高温的聚合物溶液冷冻,由温度改变来驱动以实现相分离的.其典型工艺过程如图4[.所示,它适用于制备热塑性,结晶性高聚物孔径可控多孔材料.….M咖c幽..硒甜图4热致相分离技术流程图Fig.4TheflowclIartofTIPSteelmology程俊秋等口.j通过热致相分离原理采用纳米羟基磷灰石同PLA复合制得多孔纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料,研究表明纳米HA有利于降低HA粒子的表面能从而提高HA_PLA 两相界面粘结强度,且无明显空隙存在.2.6其它方法随着复合材料制备技术的发展及对材料性能要求的提高,多种制备技术联合使用可弥补单一制备技术的不足.Qiaoling Hu等[3采用原位混杂技术(insituhybridization)制备的Cs/HA纳米复合材料具有层状结构,CS/HA(质量比1oo/5)时弯曲强度高达86MPa,比松质骨高3～4倍.相当于致密骨的1/2. Boix等r3幻研究了HA对BMP吸附的影响因素,外加钙离子提高吸附.而磷酸根却抑制其吸附,pH虽然也有影响,但相对钙离子,磷酸根显得不是很重要,该研究对制备出在移植处释放合适蛋白量的BMP-HA复合材料具有重要意义.然而,其它的影响因素也有待研究,如生理情况.江涛等【3.]采用混合及控制析出法制备了PHB/HA复合材料,其研究表明,用硅烷对HA 进行表面改性后.PHB/HA复合材料的力学性能明显提高.3存在问题及发展趋势HA植入人体后在短期内能与骨骼形成骨性结合并具有诱导成骨作用.它及其生物复合材料作为骨组织修复,替代等骨科临床治疗方面的应用已经取得了可喜的进步.尽管针对临床上实际出现的各种问题,对HA复合材料的研究与开发陆续开展起来.其中,HA/生物可降解复合材料的研究也从各个方面进行了探索,改进,如复合材料中HA采用纳米级以进一步仿生天然骨;HA或聚合物加以改性以提高复合材料的性能;采用仿生工艺制备HA复合材料以期望获得结构类似天然骨的复合材料;采用多元复合弥补二元复合材料的不足之处等等,所制备出复合材料有一定骨修复,替代功能,但其综合性能与天然骨还有一定的距离.究其原因,主要是在材料制备中对骨愈合的复杂过程还未重视起来,没有把骨生长,代谢的生物学机理完全应用到材料制备上.人体是一个最完美的功能自适应系统,从生命意义上讲,骨并不是简单的复合材料,它是一种高度复杂的系统,一种多功能的组织,具有大量的互相联系的生物物理,生物化学的生命过程.Knese(1958)详细地画出了骨的各级结构,将其分为5个层次:纤维与相邻的无机材料,骨板,骨板系统,骨板系统的组合, 最后是密质骨与松质骨的分布[3.而骨组织(包括其它组织)缺陷的修复过程也是非常复杂的,本质上是细胞的生物学过程和应力作用下的生长过程.从骨的细胞学水平看,骨从产生乃至在整个生命期中总是在应力/应变场中建造(modeling)和重建(remodeling)E35_.在骨重建过程中,由破骨细胞引起的"骨吸收"和成骨细胞引起的"骨形成"偶联成不断更新的动态过程,从而完成骨的生长代谢.因此,破骨与成骨过程的平衡是维持正常骨量的关键,而成骨细胞是骨形成的主要功能细胞,负责骨基质的合成,分泌和矿化.虽然人工骨科材料在仿生学方面取得了一定的进展,但对细胞在骨重建过程中的作用还未用到仿生制备中,使得目前仿生制备的骨科材料的性能受到限制,而HA/可降解复合材料的组分与天然骨类似(无机/有机),在发展人工骨科材料方面具有一定的优势,骨组织修复,替换的研究有从宏观向细胞和分子水平发展的趋势.同时骨生长,代谢还受生物力学因素的影响和制约,其重建过程中应力场与微观结构之间存在依赖关系,可以预想.在人工骨科材料制备方面,借助应力场(特别是变应力场),模拟骨重建过程中的复杂环境可能是制备更理想的骨修复,替代材料的途径之一.参考文献1俞耀庭,张兴栋.生物医用材料I-M3.天津:天津大学出版社,2000.132李世普.生物医用材料导论EM3.武汉:武汉工业大学出版社,2000.843ToshiakiKitsugi,TakaoY amamuro,TakashiNakamura,eta1.Fourcalciumphosphateceramicsasbonesubstitutesfornon-weight-bearing[J].Biomaterials,1993,14:2164DucheyneP,QiuQBioactiveceramics:theeffectofsurface reactivityonboneformationandbonecellfunctionEJ3.Bio—materials,1999,20:22875MakarandGJoshi,SureshGAdvani,FreemanMiller,eta1.Analysisofafemoralhipprosthesisdesignedtoreduce stressshielding[刀.JBiomechanics,2000.33:16556ShinHasegawa.ShinsukeIshii,JiroTamura,eta1.A5-7 yearinvivostudyofhigh-strengthhydroxyapatite/poly(L- lactide)compositerodsfortheinternalfixationofbonefrac—tures[J].Biomaterials,(accepted1September2005)7RodriguesCVM.SerricellaP,LinharesABR,eta1. Characterizationofabovinecollagen-hydroxyapatitecorn-,positescaffoldforbonetissueengineering口].Biomaterials, 2003,24:49878Hae-WanKin,Hyoun-EeKim,V ehidSalih.Stimulationof osteoblastresponsestObiomimeticnanocompositesofgelati—n-hydroxyapatitefortissueengineeringscaffolds[刀.Bio—materials,2005,26:52219牛丽婷,刘敬肖,周靖,等.聚乙烯醇该性羟基磷灰石超细粉的制备及表征口].大连轻工业学院,2004,23(4){23910HongZhongkui,ZhangPeibiao,HeChaoliang,eta1.Nano-compositeofpoly(L-lactide)andsurfacegrafted hydroxyapatite:Mechanicalpropertiesandbiocompatibility[J].Biomaterials,2005,26:6296羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料的研究进展/3平辉等?361? 11林晓艳,温贤涛,李虎,等.共滴定法制备纳米羟基磷灰石/胶原复合材料及其性能EJJ.四川大学,2004,36(4):6712NenadIgnjatovic,DraganUskokovic.Synthesisandappli—cationofhydroxyapatite/polylactidecompositebiomaterialEJ].ApplSurfSci,2004,238:31413张利,李玉宝,魏杰,等.纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨修复材料的共沉淀法制备及其性能表征[J].功能材料,2005,36(3):44114李亚军,阮建明.聚乳酸/羟基磷灰石复合型多孔状可降解生物材料[J].中南工业大学,2002,33(3);26115V erheyenCCPMRestorablematerialswithbonebondingability,evaluationofhydroxyapatite/poly(L-lactide)com—posites[D].Leiden;UniversityofLeiden,199316ZhangSM,LiuJ,ZhouW,eta1.Interfacialfabrication andpropertyofhydroxyapatite/polylactideresorbablebone fixationcompositesEJ].CurrentApplPhys,2005,5:51617全大萍,李世普,袁润章,等.聚DL-丙交酯/羟基磷灰石(PDLLA/HA)复合材料——Ⅱ:硅烷偶联剂处理羟基磷灰石表面的作用研究[J].复合材料,2000,17(4):11418ChenBiqiong,SunKang.Poly(~一caprolactone)/Hydmxy—apatitecomposites:effectsofparticlesize,molecularweight distributionandirradiationoninterfacialinteractionand properties[J].PolymerTesting,2005,24:6419HongZhongkui,ZhangPeibiao,HeChaoliang.eta1.Nano-compositeofpoly(L-laetide)andsurfacegrafted hydroxyapatite:Mechanicalpropertiesandbiocompatibility EJ].Biomaterials,2005,26:62962OWeiJie,IiYubao.Tissueengineeringscaffoldmaterialofnano-apatitecrystalsandpolyamidecomposite[刀.Eur PolymJ,2004,40:50921王迎军,刘青,郑裕东,等.沉淀法原位复合聚乙烯醇(PV A)/羟基磷灰石(HA)水凝胶的结构与性能研究[J].中国生物医学工程,2005,24(2):15022孙恩杰,杨冬,颜文龙.羟基磷灰石一明胶复合物的制备及表征[J].化学与生物工程,2005,6:4923RoveriN.FaliniG,SidotiMC,eta1.Biologicallyinspired growthofhydroxyapatitenanocrystalsinsideself-assembled ,),(上接第356页)23EddaoudiM.eta1.Systematicdesignofporesizeandfunc—tionalityinisoreticularMOFsandtheirapplicationinmeth—anestorage.JScience.2002.295(5554):46924ChenZhenfeng,ZhangJing.XiongRengen,eta1.Anoveltwo-dimensionalchiralcoordinationpolymer:bis((一)一lac—tate)zinc(1I).JInorganicChemCommu,2000,3:49325JiangChao,WangZY_Synthesis.structureandintercon—versionoftwoCo(II)coordinationpolymersshowingtopoi—ogicalisomerismfrom1Dchainto3Dchiralnetwork.JPol—yhedron,2003,22:295326EzuharaT,EndoK,AoyamaY_Synthesis,spectroscopy, andstructureofafamilyofiridabenzenesgeneratedbythe reactionofvaska-typecomplexeswithanucleophilic3-vinyl- collagenfibers[J].MaterSciEng,2003,23:44124MasanoriKikuchi,ToshiyukiIkoma,SoichiroItoh,eta1. 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47纳米羟基磷灰石表面改性的研究进展田宜文，邓久鹏，宋 颖，史力丹（华北理工大学口腔医学院，河北　唐山　０６３０００）摘 要：为了使纳米羟基磷灰石在骨修复材料中发挥更大的价值，对其表面改性进行了大量的研究，主要的改性方法包括表面离子掺杂、表面接枝高分子聚合物、表面吸附等方法进行表面改性，并对改性后纳米羟基磷灰石的新增性能进行评估。

关键词：羟基磷灰石；表面改性；吸附方法中图分类号：Ｒ３１８．０８ 文献标识码：Ａ作者简介：田宜文，华北理工大学口腔医学院。

羟基磷灰石（HA）是生物陶瓷材料的一种，是天然骨组织的重要组成成分，具有良好的生物相容性和骨键合性，可促进新骨形成，无细胞毒性，常作为骨修复的充填材料。

由于纳米羟基磷灰石本身的局限性，脆性大，强度不足，韧性差，易断裂及表面能高易团聚等特点限制了其在临床的应用[1]。

本文主要对近几年纳米羟基磷灰石表面改性的研究进行综述。

1 纳米羟基磷灰石表面改性的方法1.1 表面离子掺杂离子掺杂是提高羟基磷灰石HA 生物陶瓷生物功能性和生物形容性的有效方法之一。

目前常用到的掺杂离子有单一离子的掺杂（氟、锌、铬、银、硅、钠、镁等），以及复合掺杂和微量元素的掺杂。

汪小红等[2]通过液相沉淀法和烧结得到银掺杂的羟基磷灰石，实验结果表明银离子在不影响晶体结构的情况下，可以部分地取代Ca 离子，所获得的样品粒径有助于其抗菌性能的发展。

Dubnika A 等[3]为了确保AHP 的抗菌性，将银离子结合到其结构中，并须要控制改性材料中银离子释放的速度。

实验证明，功能化的掺杂银的羟基磷灰石支架在临床上可以确保骨组织再生中的长期局部抗菌和短期麻醉作用。

乔荫颇等[4]通过化学共沉淀法制备不同Sr 掺杂量的钙羟基磷灰石粉体，研究发现当锶含量达到70%样品的荧光发射强度及荧光寿命呈现峰值。

1.2 表面接枝改性原子转移自由基聚合（ATRP）是可以控制的活性自由基聚合的一种，主要是通过过渡金属的氧化还原作用实现物质的聚合，已广泛用于各种固体表面[5]，这种方法可以控制接枝聚合物的量。

纳米羟基磷灰石对软化牙本质再矿化效果实验研究
谢民;赵立新;高成山
【期刊名称】《贵州医药》
【年(卷),期】2009(33)1
【摘要】目的研究纳米羟基磷灰石对软化矛本质再矿化的效果.方法采用人工添龋模型,将纳米羟基磷灰石和氢氧化钙作为垫底材料.置于模型中的软化牙本质上,在人工唾液恒温水浴,显微硬度计测定标本垫底1个月、2个月以及3个月后的硬度值,观察标本表面显微硬度的变化.结果纳米羟基磷灰石能明显提高软化牙本质的表面显微硬度,同时随着盖髓时间的增长再矿化效果明显增加.结论纳米羟基磷灰是一种具有良好牙本质再矿化作用的盖髓剂.
【总页数】2页(P19-20)
【作者】谢民;赵立新;高成山
【作者单位】贵州铝厂医院口腔科,贵阳,550058;贵州铝厂医院口腔科,贵
阳,550058;贵州铝厂医院口腔科,贵阳,550058
【正文语种】中文
【中图分类】R781.3
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