在羥基磷灰石（HA）被發(fā)現(xiàn)后的半個(gè)世紀(jì)中,研究人員發(fā)掘了其在許多領(lǐng)域應(yīng)用的可能性,如生物組織材料、藥物載體、污水處理甚至催化領(lǐng)域等。然而,HA仍存在許多不足之處,尤其在作為生物組織材料的應(yīng)用中。雖然HA被認(rèn)為是良好的骨替代物,但它在結(jié)構(gòu)、組成、結(jié)晶度、溶解度和生物反應(yīng)活性方面與生物磷灰石略有不同。大多數(shù)生物磷灰石的結(jié)晶度較差、非化學(xué)計(jì)量比并含有少量雜質(zhì)離子,主要是CO₃^2-和微量的Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cl^-、F^-。其中,CO₃^2-在骨代謝中的作用至關(guān)重要,它占鈣化組織質(zhì)量的3%～8%,并且可根據(jù)年齡因素而變化。此外,HA是磷酸鈣中溶解性最差且最穩(wěn)定的物質(zhì),這是十分不利的,因?yàn)樗赡軙?huì)降低作為植入物時(shí)的骨再生速率。因此,CO₃^2-取代的HA可能在骨相關(guān)治療及其他領(lǐng)域中應(yīng)用潛力巨大。CO₃^2-取代HA... 

【文章來(lái)源】：材料導(dǎo)報(bào). 2020,34(13)北大核心EICSCD

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(a)具有不同藥物濃度的慶大霉素溶液中MCHM和HAP的藥物負(fù)載效率。(b—d)載有慶大霉素的HAP和負(fù)載慶大霉素的MCHM的體外藥物釋放曲線(xiàn)。數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差; n=3[16]

Gibson等[8]用一種新的共沉淀法合成AB-CHA,如圖1所示。此方法的特點(diǎn)在于使用碳酸(H2CO3)作為反應(yīng)中CO32-的來(lái)源,而不是使用無(wú)機(jī)碳酸鹽化合物,該方法主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)可以防止Na+和NH4+結(jié)合到CHA的結(jié)構(gòu)中;(2)在充滿(mǎn)CO2的環(huán)境中進(jìn)行燒結(jié),可以防止燒結(jié)期間羥基磷灰石晶格中CO32-的損失。依此法合成的CHA無(wú)雜質(zhì)離子,保證了生物相容性與生物活性,且在800～1 200 ℃燒結(jié)后具有比同燒結(jié)溫度下HA更高的顯微硬度及理論密度,約為標(biāo)準(zhǔn)HA的200%,說(shuō)明CHA力學(xué)性能比HA更強(qiáng)。這些優(yōu)異的性質(zhì)可以使CHA在人體硬組織修復(fù)的應(yīng)用中達(dá)到更佳的治療效果。Bang等[9]以共沉淀法合成了由SiO44-和CO32-取代的兩種HA(Si-HA和CHA),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)HA的這兩種取代產(chǎn)物不僅具有較高的密度和硬度,而且其溶解性還遠(yuǎn)高于純HA,這是由于摻入的SiO44-和CO32-破壞了HA本身完美的晶格結(jié)構(gòu)。這彌補(bǔ)了HA不能被生物體吸收的缺陷,使得CHA在作為植入物時(shí)擁有比純HA更好的骨相容性。

Shu等[10]通過(guò)機(jī)械化學(xué)法,利用CaHPO4·2H2O、CaCO3和尿素水溶液間的反應(yīng)制備CHA納米材料,并通過(guò)TEM圖觀(guān)察到研磨產(chǎn)生的粉末為細(xì)長(zhǎng)的纖維,長(zhǎng)度為50～150 nm,寬度約為8 nm。同時(shí),通過(guò)熱重分析發(fā)現(xiàn),在400～780 ℃沒(méi)有出現(xiàn)劇烈質(zhì)量損失,可以推測(cè)產(chǎn)品為純凈物,不存在未反應(yīng)的CaCO3雜質(zhì),如圖2所示。Youness等[11]用CaHPO4·4H2O和CaCO3在高能球磨機(jī)上合成了B-CHA,并且研究了研磨時(shí)間對(duì)所形成的CHA的影響,得到最佳研磨時(shí)間為10 h。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)表征可知,隨著研磨時(shí)間的延長(zhǎng),不同研磨時(shí)間所得到的粉末燒結(jié)后的CHA表面無(wú)孔,結(jié)構(gòu)緊致,并表現(xiàn)出明顯的縱向顆粒束生長(zhǎng)的形貌特征。如圖3所示。如此致密的結(jié)構(gòu),使此實(shí)驗(yàn)中合成的CHA有極高的力學(xué)性能,但同時(shí)也導(dǎo)致其孔隙率降低,限制了此法合成B-CHA的應(yīng)用前景。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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