羥基磷灰石[Ca₁₀（PO4）₆（OH）₂,HA]具有優(yōu)異的生物相容性是生物硬組織的主要礦物質(zhì),人工合成羥基磷灰石是臨床上應(yīng)用廣泛的硬組織替代材料,特別是在骨骼和牙齒礦化組織中。但是人工合成的羥基磷灰石在使用的過程中遇到了許多問題:細(xì)菌感染,種植體松動等。二次手術(shù)給患者帶來了二次痛苦。研究發(fā)現(xiàn)人工合成的羥基磷灰石和天然的羥基磷灰石在結(jié)構(gòu)和組成上有著明顯的差異,天然的羥基磷灰石是非化學(xué)計量的并含有大量的其他離子CO₃^2-,Mg²⁺,K⁺,Na⁺,Mn²⁺,HPO4^2-和SiO4^4-。針對這些問題,我們希望引入生物活性離子,探究微量元素對天然羥基磷灰石的晶體結(jié)構(gòu),生物活性,抑菌性和抗腫瘤活性的影響。本文目前取得的主要結(jié)果如下:微量Ga³⁺摻雜羥基磷灰石的制備以及生物學(xué)效應(yīng)的研究。通過水熱合成法成功制備了Ga³⁺

【文章來源】：上海師范大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

骨骼的分級結(jié)構(gòu)示意圖[5]

上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論3質(zhì)、牙髓四個部分組成。[8]牙釉質(zhì)是人體中最堅硬的硬組織，牙釉質(zhì)的莫氏硬度等級為5，其楊氏模量為83GPa。它也是人體中礦化程度最高的物質(zhì)，96％由礦物質(zhì)組成，主要礦物是羥基磷灰石，其余部分則由水和有機(jī)材料組成。牙釉質(zhì)不包含在其他硬組織（如牙本質(zhì)和骨骼）中的膠原蛋白，但它確實包含兩種獨特的蛋白質(zhì)：釉原蛋白和釉蛋白。牙釉質(zhì)一旦完全形成，它就不會包含血管和神經(jīng)。牙齒的再礦化可以能在一定程度上修復(fù)牙齒的損傷，但是超出此范圍的后是人體無法修復(fù)的。人類牙釉質(zhì)的維護(hù)和修復(fù)是牙科的主要問題之一。牙釉質(zhì)的基本單位稱為釉柱。釉柱的直徑為4-8μm，是一種緊密排列的羥基磷灰石晶體。釉柱頂部朝向牙齒的冠部，而底部朝向牙齒的根部。成釉細(xì)胞和Tomes過程影響釉柱結(jié)晶的形式。頂部的牙釉質(zhì)晶體平行于釉柱的長軸，在釉柱底部時牙釉質(zhì)晶體生長方向與長軸略有偏移，大約在65o。牙本質(zhì)通常在冠部被牙釉質(zhì)覆蓋，在根部被牙骨質(zhì)覆蓋，并圍繞整個牙髓。牙本質(zhì)是一種骨樣基質(zhì)，是多孔的黃色材料。它由70％的無機(jī)材料（主要是羥基磷灰石和一些非晶態(tài)無定形磷酸鈣），20％的有機(jī)材料（其中90％是1型膠原蛋白和剩余的10％的磨碎物質(zhì)，其中包括牙本質(zhì)特異性蛋白質(zhì)）組成，以及10％的水（吸附在晶體之間）[9]。牙本質(zhì)比牙釉質(zhì)的礦化度和脆性小，是支撐牙釉質(zhì)的必要條件。牙本質(zhì)的莫氏硬度等級約為3。因為它比搪瓷柔軟，所以如果不加以適當(dāng)處理，它會更快地腐爛并遭受嚴(yán)重的蛀牙，但是由于其彈性，它是搪瓷的良好支撐。其柔韌性可防止脆性搪瓷破裂。[10]圖1-2人類牙齒組成與結(jié)構(gòu)示意圖

上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論9圖1-3羥基磷灰石結(jié)構(gòu)示意圖1.3.2羥基磷灰石制備方法羥基磷灰石制備方法可分為以下幾種方法干法、濕法和高溫處理法[75]。干法又可分為固相反應(yīng)法和機(jī)械法。固態(tài)反應(yīng)法是一種相對簡單的方法，可用于大量生產(chǎn)HA粉末[76,77]。典型的合成過程是先研磨前體，然后在非常高的溫度（例如1000°C）下煅燒。前體可以是各種類型的含鈣和磷酸鹽的化學(xué)物質(zhì)，也可以是先前制備的CaP鹽。高溫煅燒可形成良好結(jié)晶的結(jié)構(gòu)。缺點就是由于離子在固相中的擴(kuò)散系數(shù)較小，其結(jié)果導(dǎo)致合成的粉末不均勻[78]。機(jī)械合成方法，是一種用于制造各種先進(jìn)材料的簡單方法[79,80]。通常與產(chǎn)生具有不規(guī)則形狀的異質(zhì)顆粒的固態(tài)方法相反，使用機(jī)械合成方法合成的粉末通常具有明確的結(jié)構(gòu)。原料一般有無水磷酸氫鈣(CaHPO4)，氧化鈣(CaO)碳酸鈣(CaCO3)，磷酸鈣((Ca)3(PO4)2)，五氧化二磷(P2O5)等通過長時間球磨機(jī)械混合，無需在高溫下進(jìn)行進(jìn)一步熱處理，即可實現(xiàn)高結(jié)晶度的單相羥基磷灰石。[81,82]濕法應(yīng)用于具有規(guī)則形貌的納米尺寸結(jié)構(gòu)的HA顆粒的制備，濕化學(xué)反應(yīng)在控制粉末的形態(tài)和平均尺寸方面具有優(yōu)勢。在各種濕法處理方法中，常規(guī)化學(xué)沉淀法是合成HA的最簡單方法。化學(xué)沉淀是基于以下事實：在室溫和pH4.2下，HA在水溶液中的溶解度最低，通常是最穩(wěn)定的CaP相。然而，沉淀反應(yīng)通常在高于4.2的pH值和從室溫到接近沸點的溫度范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。在1990年代，OCP的水解制備HA也得到了一些關(guān)注[83]，HA可以通過水解其他CaP相（包括DCPA，磷酸氫鈣二水合物（DCPD和TCP）來制備。然而，在過去的十年中，這種轉(zhuǎn)化對于制備HA顆粒并沒有引起太大興趣，這可能是由于OCP水解速度慢和OCP引入。溶膠-凝膠法是濕法合成HA的首批?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]人工膝關(guān)節(jié)的生物摩擦學(xué)特點[J]. 趙艷,王禹.  中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2010(22)
[2]陰離子氨基酸表面活性劑調(diào)控下水熱合成羥基磷灰石納米片[J]. 李麗穎,宋文華,陳鐵紅.  物理化學(xué)學(xué)報. 2009(11)



本文編號：3388077