生物医用材料研究进展.doc

医用羟基磷灰石的研究进展 摘要： 羟基磷灰石(HA)是人体骨、牙无机组成的主要成分，组成生物体骨、牙组织的磷灰石晶体为纳米级、低结晶度、非化学当量和被多种离子的置换的针状纳米微晶．纳米羟基磷灰石由于与生物硬组织结构成分相似，以及在结构上的可模拟性，在生物医用材料研究中占据着重要的地位，并以各种应用形式出现在各类医学研究中。 羟基磷灰石[Calo(P04)6(0H)2】(hydroxyapatite，HAp)是一种生物活性材料，具有独特的生物相容性，是人体和动物骨骼、牙齿的主要无机成分【I】，基于HAp良好的生物活性以及生物相容性，使其成为理想的硬组织替代材料，广泛应用于硬组织修复、药物载体和抗肿瘤活性的研究。 关键词：羟基磷灰石；特性；医用功能 前言： 生物材料是生命科学和材料科学的交叉边缘学科，成为现代医学和材料科学的匿要领域之一．预计生物材料的发展将成为21世纪国际经济的主要支柱产业之一。 生物医学材料的历史与人类的历电一样漫长，最初人们用木、金属、动物牙齿作为牙齿种植修复的材料．到19世纪，金、镀、锦等开始用T-口腔修复中，而陶瓷作为骨种植材料具有意义的研究是smitll在20世纪印年代开始的。70年代玻璃陶瓷、羟基磷灰石等进入n舱临床以后，把口腔种植修复推向丁新阶段，特别是80年代以来各种复合材料的H}现，使几腔种植的临床应用更加广泛。 纳米羟基磷灰石是人体骨、牙无机组成的主要成分，具有骨引导作用，在较短的时间内能与骨坚固结合，结合了生物材料和纳米材料的优点，临床已广泛应用，在生物医用材料中也占据着重要的地位． 羟基磷灰石(HA)具有骨引导作用，在较短的时间内能与骨坚固结合，临床已广泛应用．生物体内天然羟基磷灰石以纳米晶体的形式存在，为65～80 nm的针状结晶体．根据“纳米效应”理论，单位质量的纳米级粒子的表面积明显大于微米级粒子，使得处于粒子表面的原子数目明显增加，提高了粒子的活性，十分有利于组织的结合．目前人工合成的纳米羟基磷灰石直径在1—100 nm之间，钙磷比值约为 1．67，因而与人骨的结构和成分很相似，是一种理想的组织植入材料．然而以羟基磷灰石作为骨植入材料因强度偏低，尤其是脆性太大尚难直接应用于人体承载部位。 正文： 羟基磷灰石概念： 羟基磷灰石制备方法：1.高温分解法2．煅烧磷酸钙法3．干法合成4．湿法合成：包括(1)沉淀法；(2)水热合成法：(3)微乳液法；(4)溶胶．凝胶法和(5)电沉积法。 功能： 羟基磷灰石与人骨有着良好的生物相容性， 在体内有一定的溶解度， 能释放对机体无毒害的某些离子， 参与机体代谢， 对骨质增生有刺激或诱导作用， 能促进缺损组织的修 复 ［ ］ 。 优点：HA的Zr02(3Y)增韧陶瓷对生物体无毒、无刺激吐、无溶血反应及诱变厦应．也无细咆毒性．娃一种生物相容性较好的惰性生物陶瓷。 含}L～的生物陶瓷具有良好的生物相容性，尤毒性及免疫原性，不影响骨组织生长。 研究进展： 1．1．1与生物降解性高分子材料复合 自然骨中的羟基磷灰石晶体相互连接，形成连接的有支持力的类胶原纤维样结构，并与胶原纤维平行．纳米羟基磷灰石／胶原骨(NHAC)材料，模仿天然骨成分及结构特性，为细胞提供与天然骨类似的微环境，有助于骨系统的粘附、增值和功能发挥．DU等【2_]将一定比例的胶原与纳米羟基磷灰石混合成具有三维空闻结构的复合材料，体外实验发现骨细胞可粘附生长．国内黄永辉【4J等应用胶原骨作为植骨替代物对21例骨折后骨缺损患者进行治疗，临床观察表明胶原骨具有良好的生物相容性和骨传导性． 壳聚糖(chitosan，简称CS)是一类重要的碱性天然多糖，其具有良好的生物再生性、生物降解性、生物相容性、无毒及生物功能性，在生物医学领域应用广泛．张利等【5】用粒子沥滤法制备出了NHA／CS复合多孔材料，其抗压强度达17 MPa，可满足骨组织工程支架材料的要求．从理论上讲NHA／CS复合体与成骨活性物如骨形态发生蛋白类(BMP)，骨髓基质细胞(MSC)的复合是较为理想的移植材料，但目前还未见到国内外上述复合组织工程化人工骨在动物实验和临床研究的相关报道，有待于进一步研究． 1．1．2与非天然有机生物材料复合 【6】纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合材料体外浸泡研究显示该复合材料表现出良好的稳定性和生物活性．【7】研究NHA／PA66对入胚胎纤维细胞可能存在的细胞毒性，体外实验结果显示。NHA／PA66与人胚胎纤维细胞相容性好．【8】NHA／PA66复合人工骨修复犬下颌骨缺损研究显示NHA／PA66具有骨引导和潜在骨诱导作用．[8]混旋聚乳酸2纳米羟基磷灰石 (PDLLA2nanoHA)复合板动物实验，复合板在体内降解速度适中，对骨折愈