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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。
其中，羟基磷灰石(hydroxyapatite，缩写为HA或HAp)的研究和应用最广泛。
羟基磷灰石被动涂层的制备及可降解性研究羟基磷灰石作为一种生物医用材料，在骨组织修复和再生方面具有极强的应用前景。
而为了进一步提高其生物相容性和降解性能，研究人员近年来开始使用被动涂层技术来改善其性质。
本文将讨论羟基磷灰石被动涂层的制备方法以及这些涂层的可降解性研究。
一、羟基磷灰石被涂层的制备羟基磷灰石被涂层的制备方法主要可以分为四类：化学溶液法、离子注入法、物理气相沉积法和电化学沉积法。
其中化学溶液法和离子注入法常用于有机涂层的制备，而物理气相沉积法和电化学沉积法多用于无机涂层的制备。
化学溶液法和离子注入法通常被用来制备有机被动涂层。
这种涂层的主要成分是生物高分子材料，例如明胶、明胶-明矾酸钠等。
这些生物高分子材料具有优良的生物相容性，能够提高羟基磷灰石的耐久性和生物降解性能。
物理气相沉积法和电化学沉积法通常被用来制备无机被动涂层。
这种涂层的主要成分是钛、二氧化硅等无机物，这些材料具有坚硬耐磨的性能，能够保护羟基磷灰石体内的有机成分，提高材料的生物降解性能。
二、羟基磷灰石被涂层的可降解性研究羟基磷灰石被涂层的可降解性是一个非常重要的研究方向。
可降解性是羟基磷灰石材料的重要性能之一，能够决定材料在体内的降解速率和对组织的影响程度。
研究人员通常使用体内和体外实验来评估羟基磷灰石被涂层的可降解性。
其中最常见的评估方法是通过扫描电镜和X射线衍射仪来研究材料的磨损程度和晶体结构的变化。
另外，通过动物试验来评估材料的生物安全性和降解速率。
一些研究结果表明，被涂层的羟基磷灰石材料具有明显的降解性能。
例如，使用化学溶液法制备的生物高分子被动涂层可以在体内快速降解，且不会产生明显的毒性反应。
另外，使用无机物被涂层的羟基磷灰石材料也可以在体内降解，且对组织没有明显的刺激性。
三、总结羟基磷灰石被涂层技术在生物医用材料领域具有广泛的应用前景，可以提高材料的生物相容性和降解性能。
目前，研究人员已经开发出多种制备羟基磷灰石被涂层的方法，并对其可降解性进行了深入的研究。
万方数据・７０・材料导报：综述篇２０１０年８月（上）第２４卷第８期未分化间充质细胞和骨母细胞分化为成骨细胞和软骨细胞，从而诱导骨和软骨的形成Ｋ］。
但由于ＢＭＰ在体内扩散快，易被蛋白酶分解，无支架和填充作用，目前多使用载体与其结合，形成ＢＭＰ缓释系统。
目前，具有骨传导作用的多孔型羟基磷灰石材料与具有诱导异位成骨作用的ＢＭＰ复合制成的ＨＡ—ＢＭＰ已进行动物实验。
Ｍａｇｉｎ等¨。
研究ｒｈＢＭＰ７（成骨蛋白１）复合羟基磷灰石后发现，羟基磷灰石复合ｒｈＢＭＰ７可诱导更多的骨形成。
ＫｕｂｏｋｉＬ７３证实多孔状羟基磷灰石中０．３５ｍｍ孔径可直接诱导骨形成。
但羟基磷灰石不易完全降解，影响进一步吸收。
Ｔａｏ等№ｏ对一种新型ＨＡ—ＢＭＰ复合人工听小骨的临床应用效果进行评价，结果显示，新型ＨｍＢＭＰ复合人工听小骨具有良好的生物相容性和优异的传音性能，术后成功率为９２．３％，随访均未见听骨脱出。
充分表明ＨＡ—ＢＭＰ复合材料明显优于自体组织，临床应用效果稳定，具有广阔的应用前景。
图１羟基磷灰石的晶体结构及（０００１）面的投影［２１Ｆｉｇ．１Ｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｐａｔｉｔｅａｎｄｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｏｎｔｏｔｈｅ（０００１）ｐｌａｎｅ［２］蚕丝蛋白（丝素）及其纤维由于具有优异的力学特性、生物相容性、生物可降解性以及本质是蛋白质的结构特点，在生物医学领域表现出极大的应用潜力，是近年来医学组织工程感兴趣的一类特殊的生物材料。
卢神州等［９］以羟基磷灰石／丝素蛋白复合凝胶为基体，以蚕丝短纤维和ＮａＣＩ颗粒作为增强材料和致孔剂，制备羟基磷灰石／丝素蛋白多孔复合材料，结果表明，材料中含有少量蚕丝短纤维对材料抗弯强度和断裂能力的提高有显著效果。
２．１．２多元体系的复合骨修复是一个极其复杂有序的过程。
近年的研究表明，生长因子在骨愈合过程中起重要作用。
骨形态发生蛋白（ＢＭＰ）是骨生长的启动因子，对骨愈合有明显促进作用。
胶原膜与羟基磷灰石联合应用治疗根分叉病变我科自1995年以来，将组织引导再生胶原膜和羟基磷灰石联合应用治疗根分叉病变38例，获得了较满意的临床效果。
现报道如下：1 材料与方法1.1 一般资料我院口腔科门诊选择的38例病例，其中男性12例，女性26例。
患者全身状况良好。
年龄为20 ～45岁，均为下颌第一磨牙Ⅱ度根分叉病变(即根分叉区骨丧失大于3 mm，但未穿通对侧根分叉部位)。
1.2 材料BME-10X型医用组织引导再生胶原膜、羟基磷灰石(HA):由中国医学科学院中国协和医科大学生物医学工程研究所提供。
1.3 手术方法、麻醉、翻瓣。
瓣的根方超出牙槽骨嵴3～5 mm，刮除病变牙骨质与炎症肉芽组织，除净龈下牙石，平整根面，根面酸处理，然后将手术视野冲洗干净。
用极小的圆钻钻入硬化的根分叉区及下方的牙槽骨，将准备好的羟基磷灰石颗粒与庆大霉素液调拌送入骨缺损区，并加压填塞，然后用再生胶原膜覆盖整个病变区域，膜的根方边缘覆盖应超过牙槽骨嵴3 mm左右，膜的冠方覆盖边缘应超过釉牙骨质界1～2 mm，复位龈瓣，紧密缝合。
龈退缩是手术失败的一个重要原因，为确保冠向复位瓣的固位防止龈退缩，术前在牙冠的颊侧固定一“双圆管”托槽，缝合时以悬吊法把线固定在托槽上。
在伤口无渗血的情况下敷7 d拆除塞治剂及缝线，必要时再塞治12 结果2.1 疗效评定标准成功：牙周袋消失或变浅，牙周附着水平(即釉牙骨质交界处到袋底最低点的距离)增高，牙齿变稳固或动度减小。
失败：植入物脱落或术区感染，患牙动度增加，X线片显示牙槽骨进一步吸收。
2.2 疗效术后1、2、4、6、12个月进行随访观察，清除菌斑，与术前的临床资料在牙周袋深度、牙周附着水平、半年及1年时X线检查骨质修复情况、牙齿松动度的改善等方面进行比较，结果见表1。
由表1可见该手术的疗效随时间的延长呈维持状态，疗效基本稳定。
在术后1年时总有效率为78.13%。
为了增强可比性，减少误差，我们对32个牙在术后1年时牙周袋深度、牙周附着水平及X线片投照测量牙槽骨高度的变化(注：投照时球管的角度均与牙体垂直，以避免因球骨角度的变化致牙槽骨的增高或降低)进行了总结，结果见表2。
引导骨组织再生术(Guided bone regeneration，GBR)是一种广泛应用于口腔种植外科的手术方法，通过屏障膜的放置来为新骨形成创造空间并保存血凝块，同时阻止周围软组织的侵入，最终实现骨组织的再生[1]。
利用屏障膜来阻止非成骨组织对骨再生的干扰是引导骨再生的一个关键原理，那么屏障膜本身的性能将直接影响骨再生的效果。
1引导骨再生膜材料的分类目前，用于引导骨再生的膜材料主要分为四大类：人工合成的聚合物、自然来源的聚合物、金属材料和无机化合物。
1.1人工合成聚合物GBR膜用于引导骨再生的第一种合成聚合物是聚四氟乙烯（e-PTFE）[2]。
在修复口腔牙槽骨骨缺损时，在骨缺损内填入Bio-Oss的骨替代物后，可用聚四氟乙烯（e-PTFE）屏障膜覆盖骨缺损，加快骨再生[3]。
为了加强聚四氟乙烯屏障膜的机械性能，更好的引导骨再生，可用钛加强的聚四氟乙烯屏障膜覆盖缺损处，同样能取得较好的骨再生效果[4]。
聚四氟乙烯被认为是生物系统最具有稳定性的聚合物之一，但是由于其不可吸收，需要二次手术取出，会给患者带来不必要的伤害。
脂肪族聚酯是人工合成聚合物的另一个分支，包括聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚乙醇酸（PGA）等，这类屏障膜具有可操作性，可加工性，可调节的生物降解性及药物封装能力，但其缺乏刚性和稳定性[5]。
1.2自然来源聚合物GBR膜胶原膜是众多引导骨再生膜中应用最广泛的自然来源的GBR膜，它主要由胶原蛋白构成。
胶原膜具有生物可吸收性、低免疫原性、可载药性等众多优点，这使它能够更好的促进伤口愈合并引导骨再生[6]。
但胶原膜的主要缺点是缺乏刚性，因此更适用于牙槽骨上的骨缺损，如骨开裂和骨开窗，不需要额外的固定就可以维持稳定性[7]。
壳聚糖是另一种用于GBR的自然来源聚合物。
该材料由葡糖胺和N-乙酰葡糖胺的共聚物制成，也可以通过甲壳素的部分脱乙酰化制成，其中甲壳素存在于甲壳类动物壳中，其作用类似于高等动物的胶原蛋白[8]。
羟基磷灰石的制备及应用研究羟基磷灰石是目前应用最广泛的生物材料之一。
因其良好的生物相容性和生物活性，在骨科和牙科领域得到了广泛的应用。
本文将就羟基磷灰石的制备及应用进行研究和探讨。
1.羟基磷灰石的制备羟基磷灰石的制备主要有湿法合成和干法合成两种方法。
其中湿法合成又包括共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等几种方法。
而干法合成主要有高能球磨法等方法。
1.1 湿法合成共沉淀法：羟基磷灰石的共沉淀法制备过程中利用钙、磷两个离子在一定条件下共沉淀作用，形成了羟基磷灰石。
共沉淀法具有制备工艺简单，反应速度快等优点。
但是其产品具有较大的晶体粒径和不稳定等缺陷。
溶胶-凝胶法：在溶胶-凝胶法制备羟基磷灰石过程中，通过到达成熟态的化学缓慢水解发生反应，羟基磷灰石在凝胶中形成。
该方法得到的羟基磷灰石晶体粒度分布小，晶体形态好，内部结构均匀致密等优点。
但是该方法的制备过程复杂，且需要较长时间，成本较高。
水热法：在水热法制备羟基磷灰石过程中，通过水热反应来形成羟基磷灰石。
该方法具有制备工艺简单等优点。
但是制备效率较低且羟基磷灰石的结晶度较低，易形成杂多晶和非晶态。
1.2 干法合成高能球磨法：在高能球磨法制备羟基磷灰石过程中，通过高能钨钢球的强制研磨来形成羟基磷灰石。
该方法具有制备简单，易于大规模生产等优点。
但是制备过程中需要严格控制球的大小，否则会影响羟基磷灰石的晶体粒度和分布。
2.羟基磷灰石的应用2.1 骨科领域羟基磷灰石可作为一种生物陶瓷，应用于骨科领域。
其良好的生物相容性和生物活性使得其能够与人体骨组织相容性良好。
在人工骨替代和组织修复中，羟基磷灰石能够促进骨细胞的生长和分化，提高骨修复的质量。
2.2 牙科领域在牙科领域，磷酸羟基磷灰石可以用于制备牙科修补材料，其生物相容性好，与人体牙齿组织具有相似的化学成分和物理性质。
磷酸羟基磷灰石的应用还可以提高口腔修复质量。
3.羟基磷灰石的未来展望随着骨科和牙科行业的飞快发展，羟基磷灰石的应用范围也在不断扩大。
羟基磷灰石的制备及应用研究羟基磷灰石是一种生物医用材料，具有良好的生物相容性和生物活性。
在牙科、骨科、普外科等领域被广泛应用，特别是在人造骨修复方面发挥着重要作用。
1. 羟基磷灰石的制备方法羟基磷灰石的制备方法有多种，其中包括化学合成、水热法、共沉淀法等。
其中，共沉淀法是目前最为常用的制备方法之一。
共沉淀法是通过将含有Ca2+和PO4^3-的化合物，如CaCl2和Na2HPO4混合在一起，并在水中搅拌，使其形成沉淀。
沉淀经过干燥和高温煅烧，即可得到羟基磷灰石。
通过调节反应条件，如pH值、反应温度和时间等参数，可以得到不同形态和性质的羟基磷灰石。
2. 羟基磷灰石的应用研究羟基磷灰石的应用研究主要集中在生物医用材料领域。
它具有良好的生物相容性和生物活性，可以与组织细胞良好地结合，促进骨组织的生长和再生。
在牙科领域中，羟基磷灰石被广泛应用于牙髓炎和牙根被破坏的治疗中。
在骨科领域中，羟基磷灰石则被用于骨修复和骨再生。
在普外科领域中，羟基磷灰石则被用于人造关节的制作，以及其他重大手术中的骨缺损修复。
不仅如此，羟基磷灰石还可以通过表面修饰、掺杂和复合等方法，来改善其性能和功能，例如提高降解速率、增强力学性能、抗菌、降解药物等。
这些方法均可以扩展羟基磷灰石的应用范围和提高其性能，推动其在生物医用材料领域的进一步发展。
3. 羟基磷灰石的发展前景近年来，随着医疗技术的发展和人们健康意识的提高，生物医用材料的需求量越来越大。
而作为一种重要的生物医用材料，羟基磷灰石将在未来得到进一步的应用和发展。
未来，羟基磷灰石的发展将更加注重材料的智能化、定制化和可持续发展。
通过纳米材料、生物材料等新技术的应用，将实现羟基磷灰石在组织工程、医学影像等领域的广泛应用。
同时，在病理诊断与治疗中更广泛地运用，例如在肿瘤的预防、诊断和治疗中的应用，将会取得更为广泛和重要的应用和发展。
总之，羟基磷灰石是一种生物医用材料，具有广泛的应用前景和发展空间。
羟基磷灰石在骨组织工程中的应用研究引言随着人们对健康的关注日益提高，骨组织工程逐渐成为医学领域的热点研究方向。
骨组织工程是一种通过生物材料的应用促进骨组织再生和修复的技术。
在众多的生物材料中，羟基磷灰石因其良好的生物相容性、生物活性和生物可降解性而备受关注。
本文将从羟基磷灰石的特性、制备方法以及在骨组织工程中的应用等方面进行阐述。
一、羟基磷灰石的特性羟基磷灰石是一种生物陶瓷材料，其化学成分类似于骨细胞中的无机物质。
为钙磷酸盐类化合物，其晶体结构为透明正交晶系。
羟基磷灰石具有一定的生物相容性，可以被人体吸收和代谢，因此在医学领域具有较高的应用价值。
二、羟基磷灰石的制备方法羟基磷灰石的制备方法主要有以下几种：1. 燃烧法：将磷酸钙和氢氧化钙混合后在高温下燃烧获得羟基磷灰石。
2. 水热法：将磷酸钙和氢氧化钙混合后在高温高压下反应生成羟基磷灰石。
3. 溶胶凝胶法：将钙源和磷源在水溶液中反应生成溶胶，然后通过凝胶化处理生成羟基磷灰石。
以上三种方法均可以制备高纯度且具有一定生物活性的羟基磷灰石。
三、羟基磷灰石在骨组织工程中的应用由于其良好的生物相容性和生物活性，羟基磷灰石在骨组织工程中得到了广泛应用。
其主要应用包括以下几个方面：1. 骨修复：在骨折、骨缺损等骨损伤修复过程中，羟基磷灰石可以作为填充材料用于填补骨缺损处，促进骨组织再生和修复。
2. 人工骨：由于其化学成分类似于骨细胞中的无机物质，羟基磷灰石可以用于制备人工骨。
人工骨可以在手术中替代或修复受损骨骼，避免采集患者的自体骨组织。
3. 药物缓释：羟基磷灰石可以作为药物载体，将药物通过吸附、包埋等方式嵌入羟基磷灰石中，用于药物缓释。
4. 医学修复材料：羟基磷灰石可以制备出多孔性结构，与骨组织的微结构相似，可以作为医学修复材料用于促进骨组织再生和修复。
结论羟基磷灰石作为一种生物陶瓷材料，在骨组织工程中应用广泛。
其生物相容性、生物活性和生物可降解性等特性，使得它成为理想的骨修复和人工骨材料。
