羟基磷灰石／壳聚糖生物复合材料研究进展

羟基磷灰石基人工骨作为最有前途的生物医用材料之一,在生物医用材料和医学研究领域有着广泛的应用和研究.羟基磷灰石/壳聚糖复合材料因其生物相容性和合适的力学性能逐渐成为骨修复生物材料研究的热点.本文综述了羟基磷灰石/壳聚糖复合材料的研究现状,探讨了其特点、制备和性能.另外对羟基磷灰石/壳聚糖复合材料的研究发展前景予以展望.     

锶磷灰石@壳聚糖-聚氧化乙烯@明胶复合支架制备及其生物性能探究

为了模拟自然骨的成分以及进一步提高材料的生物活性,制备羟基磷灰石@壳聚糖@明胶和锶磷灰石@壳聚糖@明胶复合支架,并对两种材料的生物性能进行表征。通过同轴电纺制备核壳结构的壳聚糖@明胶纤维;并采用化学沉积方法,在壳聚糖@明胶纤维表面沉积羟基磷灰石或锶磷灰石颗粒。结果显示:沉积锶磷灰石后,支架仍然能保持利于细胞生长的网状结构;细胞毒性实验和增殖实验结果表明,MG-63细胞在支架材料上的存活率均超过70%;与羟基磷灰石@壳聚糖@明胶复合支架相比,锶磷灰石@壳聚糖@明胶复合支架的细胞存活率更高,表明该材料确实促进细胞的生长和活性。因此锶磷灰石@壳聚糖@明胶复合支架有良好的骨组织工程应用前景。     

HA掺杂ZrO2基生物复合材料的制备及其生物性能研究

采用向钇稳定的二氧化锆中分别掺杂1％,5％,15％的羟基磷灰石来制备生物性能良好、机械强度较高的生物复合材料,并对其进行了维氏硬度和生物模拟试验．结果表明,掺杂羟基磷灰石的复合材料的硬度远远高于单一羟基磷灰石的硬度;浸入模拟体液8天后,该复合材料的表面完全被骨状的磷灰石所覆盖,而且骨状磷灰石逐渐向复合材料内部迁移,说明该种复合材料具有骨传导性和持久的生物活性,可以得到更为广泛的应用．     

模拟体液中纳米羟基磷灰石/壳聚糖的制备及表征

从仿生合成的思路出发,分别以模拟体液和含有壳聚糖的模拟体液为反应介质,通过磷酸和硝酸钙反应合成了羟基磷灰石(HAp)和HAp/壳聚糖复合粉体,利用TG-DTA、XRD、FT-IR和TEM等对HAp和HAp/壳聚糖的形成过程、结构及其微观形貌进行了研究.结果表明,在模拟体液中合成的HAp粉体呈现出球状和短棒状形态;HAp/壳聚糖复合粉体呈现出不规则形状,粒度<100 nm,主要晶相为羟基磷灰石.体外生物活性实验结果表明,HAp/壳聚糖复合材料比纯HAp具有更好的生物活性,具有较强的诱导磷灰石沉积能力.     

模拟体液中纳米羟基磷灰石／壳聚糖的制备及表征

从仿生合成的思路出发．分别以模拟体液和含有壳聚糖的模拟体液为反应介质，通过磷酸和硝酸钙反应合成了羟基磷灰石（HAp）和HAp／壳聚糖复合粉体，利用TG-DTA、XRD、FT-IR和TEM等对HAp和HAp／壳聚糖的形成过程、结构及其微观形貌进行了研究．结果表明，在模拟体液中合成的HAp粉体呈现出球状和短棒状形态；HAp／壳聚糖复合粉体呈现出不规则形状．粒度〈100nm．主要晶相为羟基磷灰石．体外生物活性实验结果表明，HAp／壳聚糖复合材料比纯HAp具有更好的生物活性．具有较强的诱导磷灰石沉积能力．     

HA-ZrO2生物复合材料的制备

钇稳定的二氧化镐中分别掺杂1％,5％,15％的羟基磷灰石来制备生物性能良好,且具有较好的机械强度和断裂韧性的生物复合材料以满足承载方面的需要。对其力学性能、微观结构和生物性能进行了研究,用扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪（XRD）等对复合材料进行了分析。结果表明掺杂羟基磷灰石的复合材料的维氏硬度远远高于单一羟基磷灰石的硬度,几乎接近于二氧化镐的硬度。最大的抗弯强度为976.21MPa,K1c为5.2—10.4MPa·m^1/2。生物模拟试验表明该种复合材料具有良好的骨传导作用,具有生物活性,是一种较理想的骨植入材料。     

微乳液法制备多孔中空羟基磷灰石微球的研究

以自制的纳米羟基磷灰石粉末为原料,在明胶/水/植物油微乳体系中制得羟基磷灰石/明胶微球,经高温烧结将明胶去除后,得到多孔羟基磷灰石微球.采用TEM、XRD、TG、SEM、压汞仪对产品进行了表征.结果表明:利用本方法制得的羟基磷灰石微球尺寸较均匀,约为(800±200)μm该微球呈现内部多孔结构,且孔隙率随微乳体系中明胶含量的增加而增加.当羟基磷灰石/明胶的质量比为4:6时,微球出现空心现象.这种多孔且中空的羟基磷灰石微球在骨修复/填充和药物携带缓释方面具有潜在的应用前景.     

Sol-Gel法制备金云母/羟基磷灰石复合材料的研究

以熔融法制备可加工生物玻璃陶瓷的基础配方及分相机理为基础，采用溶胶-凝胶法分别制备了金云母和羟基磷灰石粉体，并由复合工艺制备了金云母／羟基磷灰复合材料。通过DTA、XRD、SEM等对粉体及材料进行了分析，结果表明：采用溶胶-凝胶法可制备出以钠金云母为主晶相的粉体，将该粉体与溶胶-凝胶法制备的羟基磷灰石粉体进行混合可制备出可加工性生物活性材料。     

PEEK/HA生物复合材料的热稳定性

缩聚合成聚醚醚酮,与纳米羟基磷灰石混合,制成聚醚醚酮/羟基磷灰石生物复合材料,用热重分析法研究其热稳定性.研究表明,该材料热分解起始温度在500℃以上,热稳定性好;升温速率对热重曲线有重要影响,随着升温速率加快,热失重曲线向高温区平移,起始分解温度和最大热分解速率温度提高,反应临近结束的拐点温度也提高;随着羟基磷灰石含量的增大,该复合材料的最大分解速率逐渐降低,热稳定性优于聚醚醚酮.细胞毒性试验显示,该复合材料对Hela细胞无明显毒性,对细胞生长有促进作用,生物相容性良好.     

金属钛表面钙三醇/明胶/壳聚糖复合涂层材料制备及其生物相容性研究

活性维生素D(1,25二羟基维生素D3,钙三醇)复合涂层能够给予生物材料在特定情况下一定的成骨、免疫调节、促血管生成等生物学特性。将适宜剂量的钙三醇沉积在生物材料上从而在满足细胞活性的同时获得一定的缓释性能,是钙三醇复合涂层研究的基础。文中采用电沉积技术,在壳聚糖/明胶复合材料表面进一步制备了钙三醇复合涂层,分析了涂层的物化学性能和生物学性能。结果表明,钙三醇/明胶/壳聚糖复合涂层材料成功制备并且具有24h缓释性能及良好的生物相容性。     

Preparation of Hydroxyapatite Fibers by the Homogeneous Precipitation Method

This paper discussed the preparing process of hydroxyapatite fibers which were widely used as reinforcement for biomedical materials by homogeneous precipitation method.The needle-like hydroxyapatite crystals were synthesized in an aqueous system.They were transferred from precursors-dicalcium phosphate anhydrate and octacalcium phosphate crystals.The reaction conditions were well controlled in order to obtain crystals in given morphology.The products were characterized by X-ray powder diffractometry(XRD),scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectroscopy(IR),They were verified to be ydroxyapatite crystals with needle-like in shape.     

一种蛋白质药物载体复合微粒子的制备

为了探索一种可携带药物的功能粒子的制备方法,对以藻酸-钙水凝胶作载体,复合磁性粒子和羟基磷灰石的纳米粒子生成纳米级复合微粒子进行了研究,利用BCA蛋白质量浓度测定法检测了复合微粒子对血红素c的吸附能力。结果表明,借助于水凝胶在反相胶束微水池中快速胶联,铁磁性纳米粒子直接被包埋在水凝胶的胶联骨架内,羟基磷灰石纳米粒子以水凝胶为模板共沉生成并镶嵌在水凝胶骨架中,反相胶束水相中的快速凝胶化有效地制约了复合粒子的大小。吸附结果表明,制备得到的复合微粒子对血红素c具有明显的亲和性,其主要原因是载体微粒子复合了羟基磷灰石。     

Synthesis and characterization of core-shell hydroxyapatite/chitosan biocomposite nanospheres

Novel core-shell hydroxyapatite/chitosan biocomposite nanospheres were synthesized in a multiple emulsion. The multiple emulsion was a w/o/w emulsion, made of diammonium phosphate solution as an inner aqueous phase, cyclohexane as an oil phase, and calcium nitrate solution and chitosan solution as an outer aqueous. The forming mechanism of core-shell spheres and the influence of temperature on the morphology of the nanospheres were investigated. The diameter of the resulting core-shell nanospheres was 100–200 nm and the thickness of the chitosan shell was about 10 nm. And it concluded that at different reaction temperature the morphologies of the products would be changed. The core-shell nanospheres have potential applications for the development of new biomedical materials.     

Stiffness compatibility of coralline hydroxyapatite bone substitute under dynamic loading

When hydroxyapatite bone substitutes are implanted in human bodies, bone tissues will grow into their porous structure, which will reinforce their strength and stiffness. The concept of mechanical compatibility of bone substitutes implies that their mechanical properties are similar to the bone tissues around, as if they were part of the bone. The mechanical compatibility of bone substitutes includes both static and dynamic behavior, due to the mechanical properties of bone depending on the strain rate. In this study, split Hopkinson pressure bar technique (SHPB) was employed to determine the dynamic mechanical properties of coralline hydroxyapatite, bones with and bones without organic components, and their dynamic stress-strain curves of the three materials were obtained. The mechanical effects of collagens in bone were assessed, by comparing the difference between the Young’s moduli of the three materials. As the implanted bone substitute becomes a part of bone, it can be regarded as an inclusion composite. The effective modulus of the composite was also evaluated in order to estimate its mechanical compatibility on stiffness. The evaluated result shows that the suitable porosity of HA is 0.8, which is in favor of both static and dynamic stiffness compatibility. Supported by the Tianjin Natural Science Foundation (Grant No. 05YFJMJC10500)     

聚乳酸/羟基磷灰石复合材料微球的制备及表征

以聚乳酸（PLA）为基体,羟基磷灰石（HA）作为无机填料,制备含HA质量分数分别为0%、10%和25%的聚乳酸/羟基磷灰石（PLA/HA）复合材料,采用喷雾干燥技术制备复合材料微球。并对其进行微观形貌和结构表征,进一步研究HA质量分数对热稳定性能的影响。傅里叶红外光谱、X射线衍射和X射线光电子能谱测试表明,已成功制备了PLA/HA复合材料微球,其粒径分布在5~11 μm范围内,且随着HA质量分数的增加,复合材料的玻璃化转变温度呈现先降低后升高的趋势,同时其分解温度升高,热稳定性能增加。     

C／C+HA骨植入材料对杂交波尔山羊生理生化机能的影响

碳／碳复合材料+羟基磷灰石涂层(C／C+HA)骨植入材料具有与人体骨组织十分接近的弹性模量和优良的表面生物活性,是一种具有重要临床应用价值的骨替换材料.采用杂交波尔山羊作为动物实验模型,开展了C／C+HA复合材料骨内植入实验,并从呼吸、心跳、消化、血液和免疫等方面考察了该植入材料对实验动物生理、生化指标的影响,进而探讨了该材料的生物安全性.结果表明:在植入手术后61?d的观察期内,虽然实验动物出现轻度贫血和消化吸收功能下降,但未发现C／C+HA复合材料引起的热源性反应、急性感染和免疫功能下降,说明该材料具有较好的生物安全性.     

纺丝工艺对水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维强力的影响

采用湿法纺丝法制备了水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维,考察了凝固浴成分比例、凝固浴温度、凝固浴中碱浓度、冷牵伸比、热牵伸比及二浴水解时间等工艺因素对聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维强力的影响。研究结果表明,水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维具有可纺性,具有良好的强力。在NaOH水溶液/二甲基亚砜质量比为2∶8、NaOH水溶液浓度1mol/L、凝固温度10℃、喷丝头牵伸比1∶2、冷牵伸比1∶2、热牵伸比8倍和无二浴水解的条件下,所制备的水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维具有很好的强力。     

羟基磷灰石/胶原-魔芋葡甘聚糖多孔支架研究

采用共滴定法制备了羟基磷灰石／胶原复合粉体,通过凝胶-冷冻干燥法制备了羟基磷灰石／胶原-魔芋葡甘聚糖多孔支架。分析了碱加入量对支架显气孔率、孔径及强度的影响。XRD与TEM结果显示复合粉体中无机相为纳米羟基磷灰石。所制备的支架显气孔率在80％以上,抗压强度在0.45—1.31MPa,SEM结果显示孔径分布在100—300μm。细胞相容性实验证明表明细胞在支架上生长良好。