羥基磷灰石研究進展

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1、徑基磷灰石研究進展摘要：由于徑基磷灰石（HA）不但與人體骨骼晶體成分和結(jié)構(gòu)基木一致，而且其生物相容性、界面生物活性均優(yōu)于醫(yī)用鈦、硅橡膠及植骨用碳材料等植入醫(yī)用材料,另外有極好骨傳導性和與骨結(jié)合的能力，無毒副作用，無致癌作用，所以被廣泛用作碩組織修復材料和骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修復材料。同時，輕基磷灰石具有良好的牛物活性,具有特殊的晶體化學特點，是較好的牛物材料,被廣泛應用于骨組織的修復與替代技術(shù)月前，疑基磷灰石涂層的制備方法有等離子噴涂法、激光熔覆法、電結(jié)晶液相沉積法、溶膠■凝膠法等。對于制備要求較高、具有表面活性的吸附材料耗基磷灰石而言，溶膠?凝膠法是較為

2、合適的方法，本文輕基磷灰石涂層進行了研究。主要從超基磷灰石的合成制備,復合材料涂層種類及HA涂層影響因素，應用等方面對輕基磷灰石進行介紹，并對其進行研究展望。關(guān)鍵詞：疑基磷灰石制備復合材料涂層研究進展—I--.刖S輕基磷灰石是一種磷酸鈣牛物陶瓷，與人體自然骨和牙齒等硬組織中的無機質(zhì)在化學成分和晶體結(jié)構(gòu)上具有相似性，是一類重要的骨修復材料，分子式為CaI0（PO4）6（OH）2,簡寫為HA或HAP,Ca/P物質(zhì)的量比理論值為1.67,屬磷酸鈣陶瓷中的一種生物活性材料。從分子結(jié)構(gòu)（如圖1）可以看出，它易與周圍液體發(fā)生離子交換。HA屬六方晶系，空間群為P63/m0其結(jié)構(gòu)為六角柱體，與c

3、軸垂肓的面是一個六邊形,a、b軸的夾角為120°,晶胞常數(shù)a=b二9.324A,c=6.881A。單位晶胞含有10個圖1釋基磷灰石的晶體結(jié)構(gòu)及(0001)面的投影MFig.1Oystalstrictureofapatiteandprojectionontothe((M)01)plane12[Ca]26個[P04廣和2個[OH]；這樣的結(jié)構(gòu)和組成使得HA具有較好的穩(wěn)定性。磷灰石是自然界廣泛分布的磷酸鈣鹽礦物，根據(jù)其結(jié)構(gòu)通道中存在的陰離子的種類,可分為氟一、氯一、輕磷灰石等不同亞種礦物。其中，梵基磷灰石（hydroxyapatite,縮寫為HA或HAp）的研究和應用最廣泛。輕基磷灰

4、石是人體和動物的骨骼和牙齒的主要無機成分，具有良好的牛物相容性和牛物活性，HA材料對動物體人體無毒、無害、無致癌作用，可增強骨愈合作用，能與自然骨產(chǎn)生化學結(jié)合，HA植入人體后對組織無刺激和排斥作用，能與骨形成很強的化學結(jié)合，用作骨缺損的充填材料，為新骨的形成提供支架，發(fā)揮骨傳導作用，是理想的硬組織替代材料，被認為是最有前途的人工齒及人工骨的替代材料。1、輕基磷灰石的合成制備雖然1871年就合成出輕基磷灰石，但是由于技術(shù)的限制，直至1971年才有疑基磷灰石生物陶瓷的成功報道，并迅速擴大臨床應用。經(jīng)過多年的研究，近年來已經(jīng)開發(fā)出多種方法制備輕基磷灰石。鑒于各種方法在制備原理于過程上存

5、在相當大的差異，所得到的HA的性能也產(chǎn)生了較大的差異。不同狀態(tài)的HA的制備是HA優(yōu)異性能得到充分利用的關(guān)鍵。疑基磷灰石的制備可按照其物理性質(zhì)分為HA粉體的制備、HA涂層的制備、以及HA復合材料的制備。1?1經(jīng)基磷灰石粉體的制備目前制備輕基磷灰石粉末的方法有很多，主要有濕法溶膠--凝膠法、水熱法、沉淀法等和干法固相反應及微乳液法。1.1.1溶膠一凝膠法溶膠■凝膠法是以適當?shù)那膀?qū)物配成溶膠，一般利用金屬無機鹽或金屬醇鹽，在水或醇溶劑中發(fā)生水解或醇解反應，形成均勻的溶膠，然后經(jīng)過溶劑揮發(fā)及加熱等處理,使溶膠轉(zhuǎn)變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠，再經(jīng)過適當?shù)暮筇幚砉に囆纬蒆A晶體。童義平等探索用溶膠一凝

6、膠法制備疑基磷灰石的工藝條件，用硝酸鈣和磷酸三丁酯為反應原料,進行對比實驗，優(yōu)化得到的條件為溶液pH值控制在8左右，燒結(jié)溫度控制在950°C以上，恒溫時間控制在2.5?4.5小時。是近些年來才發(fā)展起來的新方法，已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。找到合適的、能夠合成最終的疑基磷灰石的溶膠一凝膠體系是其合成的關(guān)鍵。其原理是：將醇鹽溶解在選定的有機溶劑中，在其中加蒸憾水使醇鹽發(fā)生水解、聚合反應后生成溶膠，再將C0溶膠緩慢滴加到(POF溶膠中，加水變?yōu)槟z，凝膠經(jīng)老化、洗滌、真空狀態(tài)下低溫干燥，得到干凝膠，再將干凝膠高溫鍛燒，就得到輕基磷灰石的納米粉體。該方法的優(yōu)為：合成及燒結(jié)溫度低、可在分子水平上

7、混合鈣磷的前驅(qū)體使溶膠具有高度的化學均勻性。缺點是化學過程比較復雜、醇鹽原料價格昂貴、有機溶劑毒性大，對環(huán)境易造成污染等。，該方法的優(yōu)點是對PH沒有要求。這種方法可以生成Ca/P比不同的HA,生成的HA粉體可用作生物陶瓷、環(huán)境材料、催化、色譜等領(lǐng)域。1.1.2沉淀法化學沉淀法是制備疑基磷灰石粉體最典型的方法，這種方法通常采用把一-定濃度的磷酸氫鍍和硝酸鈣反應或者磷酸與氫氧化鈣在一定的溫度下攪拌，常加入適當?shù)某恋韯?，通過控制反應的溫度、PH值、反應速率及陳化吋間等來實現(xiàn)HAP蹭點結(jié)