水热法合成无机离子掺杂羟基磷灰石微球及其生物学性能评价

发布时间：2020-06-26 21:10

【摘要】：磷酸钙族,尤其是羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,HA),其化学组成与人骨和牙齿中的组分基本相似,具有良好的生物相容性和骨诱导性。自然骨中主要无机成分除HA外,还含有其他多种微量元素,如铜、锰等。因此,如何在HA人工骨材料中添加适量的微量元素以改善植入体的生物活性引起了研究者的广泛关注。多级结构材料是以低维度纳米构件(纳米颗粒、纳米管、纳米片等)为构筑单元,进行自组装或人为组装而得到的具有特殊形貌和复杂结构的一类材料。这类材料由于其奇特的分级结构和卓越的性能使得它能潜在应用于催化,电子,传感,药物输送,废水处理等方面。其中,具有多级结构的微球因比表面积大、流动性好、质量轻、注射性能良好等优点,而成为材料领域的研究热点。结合以上几者的优势以及在国内外同类研究的基础上,本论文利用水热法,以植酸(IP6)为调控剂,分别掺入铜、锰无机元素,成功制备出了具有多级结构的无机离子掺杂HA微球。实验过程中,先将一定量的硝酸钙和硝酸铜(锰)溶于60mL去离子水中,待其溶解完全后再依次加入IP6和磷酸氢二钠,保证(Ca+M)/P=1.67(摩尔比),M/(M+Ca)=5%(摩尔比),其中M代表铜或锰。用硝酸调节溶液pH=2～3,再加入适量尿素,搅拌均匀后转移至反应釜。在150℃恒温反应12h,冷却至室温,产物经水和乙醇洗涤,置于烘箱内,60℃干燥72h,最后收集粉体并对其进行了X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附测定(BET)。利用体外降解实验评价了HA粉体Ca2+、Cu2+离子的释放规律,生物学性能检测评价了不同结构的HA微粒蛋白吸附性能及对骨髓间充质干细胞粘附、增殖的影响。研究结果如下：(1)利用水热合成法,以植酸为调控剂,分别掺入铜、锰,合成了具有不同结构的HA微粒,其中同时添加M和IP6时,HA球形度更完整且具有多孔分级结构。(2)考察水热反应时间对Cu-HA+IP6生成的影响时发现,随着反应时间的延长,微粒从无定形态向HA结晶相转变,并逐步形成分层结构。IP6在这形成过程中起到诱导和瞬时稳定ACP的作用,纳米片的形成可能是由于IP6高度带负电荷,容易吸附在羟基磷灰石a面(带正电),抑制或降低a面的进一步增长。(3)考察几种粉体对牛血清蛋白(BSA)吸附的影响,结果显示,具有多级结构的HA微球展现出更加显著的吸附优势。(4)利用体外降解实验,研究了掺铜粉体在PBS和醋酸缓冲液中钙、铜的释放规律,结果显示,掺铜HA粉体可能对细胞是无毒的。(5)材料浸提液与成骨细胞共培养实验证明,掺入铜、锰离子对成骨细胞无毒副作用；掺铜HA粉体与骨髓间充质干细胞共培养实验表明,经铜、IP6调控的HA更能促进细胞的粘附以及增殖。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ132.32
【图文】：

吸附位点,结构图,吸附点

某一时刻Ｉ丐离子空缺时，Ｃ面上Ｃａ（Ｉ）位置，则形成较强的吸附点，可吸附锁、钠、逡逑钾、弼及氨基等带正电的离子或基团；Ｃａ（ｎ）位置，则形成较弱的吸附点。ＨＡ结构和逡逑吸附位点如图１－１所示。正是由于经基碟灰石特殊的化学组分和晶体结构，使得其具逡逑有很强的离子交换能力，可以去除土壤和废水中的重金属离子Ｐｂ、Ｃｕ、＃ǎ钡龋郏福嗑梗荩噱牵]3?

光片,大鼠,心血管病,心线粒体

挥进一步的作用＾１３１６０１＾丨等［３８］研宄了猛对断奶雄性老鼠生长的影响，发现正常大鼠逡逑心脏中Ｍｎ－ＳＯＤ活性高于缺猛大鼠，而缺猛对肝脏Ｍｎ－ＳＯＤ活性影响不大；饮食中补逡逑充猛可保护心线粒体膜不受氧化损伤。猛缺乏与心血管病的关系综合在图１－３中。逡逑？逦血清猛水平升高逡逑？逦血清谷－草转氨酶（ＳＧＯＴ）增加逡逑？逦凝血酶原时间延长逡逑？逦脂质过氧化作用增加逡逑？逦两二酸增加逡逑？逦ＨＤＬ－Ｃ降低，ＬＤＬ－Ｃ升高逡逑？逦糖尿病发生率增加逡逑图１－３猛缺乏与心血管病逡逑

【参考文献】