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1、多孔磷酸鈣生物材料的制備及表征【摘要】目的制備適合新骨長(zhǎng)入的孔隙率、孔隙尺寸和結(jié)構(gòu)的多孔磷酸鈣組織工程支架材料。方法通過(guò)濕法共沉淀法合成輕基磷灰石/憐酸三鶴雙相粉末,采用有機(jī)泡沫浸漿法和適當(dāng)?shù)闹驴讋謩e制備多孔磷酸鈣陶瓷和多孔磷酸鈣骨水泥。采用掃描電鏡觀測(cè)試樣的孔隙結(jié)構(gòu),測(cè)量其孔隙率,利用X射線衍射分析其相成分。結(jié)果多孔磷酸鈣陶瓷和磷酸鈣骨水泥的孔隙率分別為72°/。和67%;孔隙尺寸分布在200Pm和280Pm左右;孔壁上分別存在大量孔徑為數(shù)微米至數(shù)十微米的微孔;X射線衍射結(jié)果證明多孔磷酸鈣陶瓷的組成包括HA和3TCP,骨水泥的成分為HA,aTC
2、Pand3TCP。結(jié)論試驗(yàn)制備的多孔磷酸鈣生物材料具有適合新骨長(zhǎng)入的孔隙直徑、孔隙率和良好的生物相容性?!娟P(guān)鍵詞】多孔磷酸鈣陶瓷;骨水泥;微孔;生物相容性PreparationandCharacterationofPorousCalciumPhosphateBioactiveMaterialforBoneTissueEngineering[Abstract]ObjectiveTopreparetheadaptiveporouscalciumphosphatebioactivematerialapatite/tricalciumowderwassynt
3、hesize.MethodsThehydroxyphosphatebiphasicpdbythewetcoprecipitationmethod.ThensionmethodandapprosedtoprepareporousaP).ThemorphologyaramicsandCPCwereobectronicmicroscopympositionwereanalyion(XRD).ResultsThramicsandCPCwere72polymerspongeimmerpriateprogenywereucalciumphosphate(Cnds
4、tructureofCaPceservedbyscanningel(SEM).ThEirphasecozedbyXraydiffracteporositiesofCaPce%and67%respectively.ThEIrporesizeswesultsofXRDshowedthre200to280um.ThereatCaPceramicscomposedofHAand3Tcp,CPCcomposedofHA,PparationbytheexpereporesizeandporosiTCP.ConclusionThepreimenthasapprop
5、riattyandexcellentbiocompatibilitywhicharesuitabletotheboneingrowth.[Keywords]porouscalciumphosphate(CaP)ceramics;cement;micropore;biocompatibility1前言磷酸鈣生物材料由于具有與自然骨組織相似的無(wú)機(jī)成分,因此表現(xiàn)出優(yōu)良的生物相容性,植入體內(nèi)后能夠與骨組織形成骨鍵合,被稱(chēng)為生物或材料,并已經(jīng)成功地被應(yīng)用于臨床骨缺損的修復(fù)和填充[1]。但是,臨床常常會(huì)遇到病理情況下的骨缺損,如骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的骨缺損,患者的骨密度
6、低,骨修復(fù)能力差;或者大體積的骨缺損。由于無(wú)機(jī)的磷酸鈣生物材料缺乏生長(zhǎng)因子、蛋白質(zhì)等,引導(dǎo)新骨長(zhǎng)入磷酸鈣生物材料的能力有限,上述原因常常導(dǎo)致臨床不愈合或延遲愈合。因此,有研究提出通過(guò)體外培養(yǎng)細(xì)胞或在磷酸鈣生物材料中添加一定的生物因子,如骨形態(tài)發(fā)生蛋白[2],轉(zhuǎn)移生長(zhǎng)因子[3]等,或者在生物材料體外培養(yǎng)細(xì)胞,通過(guò)添加生長(zhǎng)因子或細(xì)胞賦予生物材料誘導(dǎo)組織再生的能力[4],有巨大的發(fā)展前景。因此,如何制備模仿自然骨組織的孔隙結(jié)構(gòu),尤其是適合細(xì)胞長(zhǎng)入的孔隙結(jié)構(gòu),包括適當(dāng)?shù)目紫冻叽?、以及孔隙的貫通性等,是?dāng)前骨組織工程研究的熱點(diǎn)[5]。2材料制備和方法雙相磷酸鈣
7、粉末合成本研究采用Ca(N03)2和(NH4)2HP04作為起始原料濕法合成混合均勻的經(jīng)基麟灰石/麟酸三餌(TricalciumPhosphate,TCP)。通過(guò)控制反應(yīng)液中的pH值和Ca/P原子比可以制備不同HA/PTCP比例的共沉淀粉體。化學(xué)反應(yīng)方程式如下:Ca(N03)2+(NH4)2HP04+NH40H-Ca5(OH)(P04)3I+Ca3(P04)2I+麗4N03經(jīng)老化,將沉淀過(guò)濾并用蒸餾水反復(fù)清洗至pH7,烘干,球磨機(jī)研磨成粉末備用。磷酸鈣多孔支架的制備磷酸鈣陶瓷多孔支架材料采用有機(jī)泡沫浸漿法,將上述合成的磷酸鈣粉料加入蒸餾水調(diào)制成磷酸鈣
8、漿料,浸漬有機(jī)泡沫,干燥,然后經(jīng)過(guò)1250°C的高溫?zé)Y(jié),去除有機(jī)泡沫,即可制備多孔磷酸鈣陶瓷。根據(jù)文獻(xiàn)[6