熔融法生物玻璃与溶胶-凝胶法生物玻璃的矿化特性研究.pdfVIP

熔融法生物玻璃与溶胶一凝胶法生物 玻璃的矿化特性研究 涂杰1王迎军1，2陈晓峰1·2 (1华南理工大学材料学院生物材料研究所，广州510640； 2华南理工大学特种功能材料及其制备新技术教育部重点实验室，广州 510640) 摘 璃45S5与溶胶一凝胶法生物玻璃58s及77s的体外生物矿化性能，对它们表现出来的生物矿化性能差异进行初步的 机理研究。结果表明，这3种生物玻璃中，58S具有最好的生物矿化性能，在37℃的模拟体液(simulatedbOdynuid， sBF)中浸泡反应8h即能在表面矿化形成结晶度较好的碳酸羟基磷灰石(HcA)。 关键词：生物玻璃；生物矿化性能；碳酸羟基磷灰石(HCA) 20世纪70年代初期美国佛罗里达大学的Hench 教授通过熔融法制备出Na20—CaO—Si02一P20s系1 实验 统的生物玻璃(bioglass)45s5，并在此基础上，Hench教 1．1样品的准备及体外矿化 授又通过溶胶一凝胶法制备了CaO—Si02一P20。系统 生物玻璃，如58S和77S等11|。研究表明11，2l，这2类 生物玻璃都具有良好的生物矿化性能，在SBF中浸泡 数)：Si0245％，Na2024．5％，CaO 一段时间能在其表面生成类骨的碳酸羟基磷灰石 (HCA)晶体，而且这2类生物玻璃可以通过组分的改 60％，Cao 变来改变它们的生物矿化及降解性能。 36％，P，o≮4％和Sio，80％，CaO 正是由于这些优异的特性，生物玻璃被广泛地应 用于骨组织工程支架材料制备及骨缺损修复的应用当 中。但迄今为止，这一系列生物玻璃的对比研究还相 璃b，4J。将筛好的生物玻璃在超声波清洗器中振荡清 对比较缺乏，对这些生物玻璃在矿化性能上有何差异 洗3min，再用丙酮浸泡1h，最后用去离子水冲洗并烘 及其产生这些差异的机理尚未进行深入研究。从而无 法系统地解释为何这种生物材料有良好的生物矿化性 取0．3 mL 能，而另一种却较差。也就无法对功能更优越的生物 g，分别浸泡于含200 材料的开发与研究做出理论指导。在此前提下，本实 验通过体外矿化实验，并运用FrIR，Ⅺ①，SEM等测r／min的恒温摇床中。分别于2h，4h，8h，12h，24h， 48 试技术，对熔融法生物玻璃(45S5)和溶胶一凝胶生物 h，72h，96h，120h，144 h时取出塑料瓶，滤出并烘 玻璃(58S和77S)的生物矿化特性进行了分析比较，并干样品。然后对样品和SBF浸泡液进行分析。 对它们表现出来的矿化性能差异的机理进行探讨。通 1．2材料的晶相分析及显微形貌观察 过这些研究，可以得出不同组分对生物玻璃生物矿化 性能的贡献，及其组分含量的差异对生物矿化性能的 影响。为今后生物玻璃组分的优化及其支架材料制备 线衍射分析仪对生物玻璃矿化产物的晶相进行分析，工 做出相应的指导。 作条件为Cu靶Ka射线，管电压40l‘V，管电流100mA； 基金项目：国家自然科学基金50272021)；广东省自然科学基金(02089805006587) 作者简介：涂杰(1982～)，男，硕士研究生．主要从事生物医用材料的研究． 12 万方数据 用美国Nidet公司的NEⅪJS傅立叶转换红外光谱仪 的P_o弯曲振动所致，860cm-1和1418cm_1处出现 对生物玻璃及其矿化产物成分