明胶诱导牙表面类釉质样氟磷灰石仿生合成的研究

发布时间：2020-09-03 13:57

　　生物材料有天然和人造材料两大类，它是一种以医疗为目的，用于和活体组织接触并且不产生异质性，以发挥某种功能的无生命材料。牙体组织就是典型的天然无机生物材料之一。釉质是人类牙齿的最外层，是人体中最硬的矿化组织，与其他钙化组织（如牙本质和骨）不同，形成釉质的成釉细胞在釉质形成结束后即消失，如果釉质受损，便没有可以对其进行修复的细胞。上述问题引起了许多学者的注意，用非生物方法行体外实验以模拟釉柱结构，通过人工合成或是再矿化手段以控制矿物的生长并有序排列是目前口腔仿生材料研究的一大趋势。仿生矿化便是模拟生物矿化过程合成人工晶体的一种有效方法。在生物矿化过程中，无机矿物往往是在有机基质存在的条件下形成的，其成核、生长及取向的统一和有序性均是由有机基质调控的。根据生物矿化中有机大分子调控无机矿物生长的原理，利用有机大分子模板诱导牙体组织仿生矿化，实现牙体组织损伤后的自愈性修复，有着重要的临床意义。因此，本论文将从以下内容进行研究： 1、本文在近生理条件下（37℃，1atm， pH6.0）合成了尺寸、形态类似于釉质样结构的仿生材料——氟磷灰石（FA）晶体，研究了不同反应时间下晶体形态的变化，获得了最佳尺寸和形貌的晶体。结果如下：随着反应时间的延长，氟磷灰石晶体的形态从开始的球形颗粒状转变为成簇聚集的六棱柱样的棒状晶体，最终尺寸达到横截面直径约为1μm，长度约为6~7μm。 2、在获得以上晶体的基础上，使用有机大分子明胶作为大分子模板，研究了在明胶分子存在的条件下不同反应时间对晶体形态变化及排列的影响，最终制备出规则六棱柱样的类釉质样氟磷灰石晶体，并综合采用扫描电子显微镜（SEM），X射线粉末衍射（XRD），傅立叶变换红外吸收光谱（FTIR），X射线光电子能谱分析（XPS）对合成材料进行形貌、结构表征及性能分析，确定样品为FA晶体。 3、在对氟磷灰石晶体生长规律研究的基础上，成功实现了在近生理条件下（37℃，1atm，pH6.0）类釉质样氟磷灰石晶体在牙釉质表面的有序生长。结果显示单个独立的六棱柱样棒状晶体成束聚集在一起，大小基本一致，并且沿釉质表面垂直方向生长，排列紧密；横截面直径约为300nm，沿c轴长约6-7μm。 4、对合成的样品物理化学及生物学性能进行了研究，研究结果表明：该晶体层在化学元素组成及表面形貌上均仿生了自然釉质，具有较好的生物相容性，存在一定意义的抗菌性。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：R783.1
【部分图文】：

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第 4 章结果和讨论第 4 章结果和讨论4.1 晶体微观形貌分析4.1.1 氟磷灰石晶体形貌氟磷灰石晶体（FA）的形态随反应时间的延长发生了一系列地变化（图 4.1）。

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不同反应时间晶体的生长跟形貌也在发生着变化（图4.2）。反应第三天时，可见溶液中纺锤形晶体一端相互融合形成花瓣样形态的晶体（图 4.2a）；反应进行到第五天，晶体相互聚集融合形成长束状，并且单个晶体可看出六棱柱样结构，长度约为 6-7μm，横截面直径约为 200-300nm（图 4.2b）；随着反应时间的延长，达到一周时，具有较大表面积的小晶体重新溶解在大的晶体上，晶体结构转变成规则六方棱柱结构，其横截面直径达到 500nm，长度可达约 8-9μm（图 4.2c、d）。

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26图 4.3 牙釉质表面 FA 晶体层 SEM 照片4.3a 牙釉质横剖面，4.3b 牙釉质纵剖面，4.3c 釉柱晶体，4.3d&e&f 不同放大倍数下晶体层横断面，4.3g&h 晶体层纵断面

【参考文献】