纳米羟基磷灰石的研究进展

随着纳米技术的发展.人们对纳米羟基磷灰石的研究也增多.本文对纳米羟基磷灰石的合成及表面改性方面的研究进行综述,增加对纳米羟基磷灰石的认识.     

纳米羟基磷灰石的研究进展

人骨无机质的主要成分是羟基磷灰石（hydroxyapatite HA）,分子式为Ca10（PO4）6（OH）2,它赋予骨抗压强度,是骨组织的主要承力者。人工合成的HA是十分重要的骨修复材料,这是由于它的组成性质与生物硬组织的羟基磷灰石极为相似,具有优良的生物相容性和生物活性,     

羟基磷灰石纳米颗粒溶胶的抗癌及急性毒性作用研究

目的 研究羟基磷灰石纳米颗粒（HAP）溶胶对小鼠的抗癌及其急性毒性作用机制。方法 经超声波作用和均匀沉淀法制备出直径达50～100nm的HAP超微粒溶胶，用不同浓度（0．50、0．10、0．05g／L）的HAP培养液行肿瘤细胞体外药效实验；以及经小鼠尾静脉和腹腔内注射后，观察小鼠死亡情况，分别将死亡小鼠的心、肺、肝、肾等器官行病理学检查，并用概率单位一对数图解法及直线回归法计算HAP的LD50值，分析死亡原因。结果 经肿瘤细胞体外药效试验检测发现，0．50g／L的HAP对人胃癌细胞的生长抑制率达76．8％，且抑癌率与作用的时间及使用的浓度呈正比例关系。HAP经小鼠尾静脉注射的LD50为0．443g／kg，当剂量为0．325g／kg时，无小鼠死亡；经腹腔内注射，无1例死亡。经病理检查发现：①小鼠肺泡间隔中毛细血管腔内广泛存在着HAP的聚合体，并有广泛的肺泡间隔内淤血及肺泡水肿；②肝中央静脉明显扩张、淤血，肝窦亦扩张、淤血；而肝实质无明显损害；③心肌无明显损害，无管腔堵塞；④肾小球无坏死、扩张、充血，肾小管形态结构无改变，肾小静脉可见中等淤血、扩张。结论 静脉内注射HAP在有效的体外抑瘤浓度下（0．50g／L）是安全的，腹腔内注射的安全性极高。其静脉内应用主要的致死原因是由于HAP发生团聚后，广泛栓塞肺毛细血管网，导致急性呼吸功能衰竭和右心功能衰竭。     

纳米羟基磷灰石在口腔医学中的应用

纳米羟基磷灰石（NHA）的晶体结构与天然骨和牙体硬组织的无机成分相似,其结合了生物材料和纳米材料的优点,具有良好的生物安全性、生物相容性及生物活性,在临床已广泛应用。近年来随着人们对纳米羟基磷灰石性能及其制备方法研究的深入,探究NHA优于传统口腔材料的卓越性能,使得它在口腔医学方面的应用越来越广泛。本文分别介绍了：纳米羟基磷灰石用于外科疾病所造成的骨缺损及骨折区域,达到骨结合的作用;可制作再矿化液预防或阻止早期龋,作为充填材料的无机填料,临床疗效良好;具有吸收根尖区渗出物及减少微渗漏的作用,可作为根充材料,用于治疗根尖周病;在牙周方面,可用于牙周细胞的再生以及替代骨粉植入牙周骨缺损区;作为种植体表面涂层,可促进骨结合的形成或用于种植体与骨间缺损区的填补。     

纳米羟基磷灰石复合材料的研究进展

纳米羟基磷灰石既具有纳米材料的特性,又具有羟基磷灰石的特性,其复合材料模拟人体自然骨结构和功能,在临床中有更广阔的应用前景。本文综述纳米羟基磷灰石复合材料的最新研究进展及在骨修复中的应用现状,并简略分析其发展前景。     

纳米羟基磷灰石修复鼠下颌骨缺损

目的:比较纳米羟基磷灰石(nanoHA)和HA修复下颌骨缺损的成骨能力,探讨nanoHA材料的优越性.方法:选择SD大鼠75只,随机分1,2,3,4,8wk共5个时间段,每时间段15只,对大鼠下颌骨下缘作一4.0mm×2.5mm的矩形骨缺损区,分别用大小为1.5mm×2.5mm×4.0mm的nanoHA材料、HA材料修复缺损区,另设一组空白对照组.分期取出缺损区骨组织,进行肉眼观察、光镜和免疫组化(TGFβ1)检测,最后对免疫组化检测结果量化并进行统计学分析.结果:大体观察见nanoHA修复组缺损区骨痂出现早而厚.光镜见nanoHA组骨细胞增生活跃,1wk有新生骨形成,炎症反应轻;HA组骨修复细胞较活跃,炎症反应较明显,且术后3wk才逐渐消退.免疫组化结果显示:在原始骨痂中的成骨细胞、骨端骨细胞、新生成的软骨基质,以及肉芽组织中的单核巨噬细胞、多核巨噬细胞和间质细胞中均可见TGFβ1的表达.nanoHA组TGFβ1的表达值在各时间段均大于HA组,两者均大于空白对照组.结论:nanoHA是修复骨缺损较理想的生物材料,nanoHA在生物相容性、促进骨修复再生等方面均优于普通HA.     

纳米羟基磷灰石的分子生物相容性研究

目的 通过对纳米羟基磷灰石(nanosize-hydroxyapatite,nHA)的毒性检测,初步探讨生物材料分子生物相容性研究的必要性.方法 通过形态学观察、四甲基偶氮唑蓝(methl thiazolyl tetrazolium,MTT)实验及彗星电泳检测nHA的毒性.结果 倒置显微镜观察显示不同浓度的 nHA浸提液对体外培养细胞的形态无明显影响;MTT实验表明nHA对细胞生长和增殖无明显抑制作用,不同浓度浸提液的细胞毒性均为1级,无毒,与生长良好的L-929细胞形态观察结果相符合;彗星电泳结果显示随 nHA浸提液浓度和时间的递增彗星率逐渐增大.结论 nHA具有良好的细胞相容性,但对L-929细胞DNA可能有损伤作用,提示可能有遗传毒性作用,因此检测纳米材料分子生物相容性非常必要.     

纳米羟基磷灰石/胶原骨修复材料

目的：制备纳米相羟基磷灰石／胶原（nano-HAp/Collagen,NHAC)复合材料,并检测骨修复性能。方法：采用仿生方法制备NHAC复合材料。结果：NHAC复合材料成分与微结构具有同天然骨类似的某些特征。复合材料的矿物含量约为50％,矿物相为含有碳酸根的羟基磷灰石,结晶度低,晶粒尺寸为纳米量级,矿物相均匀沉积在I型胶原蛋白基质上,NHAC复合材料的力学性能表现为各向同性,其显微硬度可以达到骨皮质显微硬度的下限,用颗粒型NHAC材料压制成的致密种植体植入骨髓腔后,界面层可发生溶解－再沉积的动态快速更新过程,巨噬细胞可在种植体表面或深入种植体内部通过吞噬和胞外降解方式吸收种植体材料,种植体表面及内部被吸收后,伴随有新骨的沉积,这一现象类似骨组织的重塑过程,可使NHAC种植体整合入活体骨的新陈代谢中并最终为自体现有组织所取代。结论：NHAC是生物活性材料,种植体与最组织可形成界面化学键合。     

纳米羟基磷灰石的制备方法及应用

羟基磷灰石（hydroxyapatite,HA）,化学分子式：Ca10（PO4）6（OH）2,是动物、人体骨骼和牙齿的主要无机成份,具有良好的生物相容性和生物活性,能与骨形成很强的化学结合,是一种重要的生物医用材料。随着人们对纳米材料的关注,纳米羟基磷灰石得到了深入的研究。纳米羟基磷灰石与普通HA相比具有更好的理化性能,如溶解度较高、比表面积大、生物活性更好、吸附能力强等,不仅是极具潜力的人体硬组织修复材料,也是具有良好应用前景的药物载体材料,而且其本身就有一定的生物学效应,如抗癌性。因此,如何在温和条件下制备出尺寸可控、分散性好、稳定性高、高纯度的HA纳米粒子成为生物医用材料领域中的重要课题。     

纳米羟基磷灰石表面修饰及其DNA结合性能的实验研究

目的 探讨纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,nHA)的表面修饰对DNA结合能力的影响.方法 采用化学共沉淀-水热合成法制备nHA;应用聚乙烯亚胺(polyethylenimine,PEI)对其进行表面修饰,对修饰及未修饰纳米粒进行透射电镜观察及Zeta电位检测;凝胶电泳检测纳米粒修饰前后在不同pH值、不同浓度下与DNA结合及保护DNA抗核酸酶消化的能力.结果 经PEI表面修饰的nHA透射电镜下呈短棒状,粒径较均匀,分散程度良好;而未修饰的纳米粒较易团聚及分散性差.纳米粒经表面修饰后其Zeta电位为正,在不同pH值、不同浓度下与DNA具有较强的结合及抗核酸酶消化的能力;而未修饰的nHA表面带负电荷,与DNA结合及抗核酸酶消化的能力较差.在pH为7.0环境条件下经表面修饰的nHA浓度为250μg/ml时能更有效结合和保护DNA.结论 nHA经PEI表面修饰后可成为一种有效的DNA结合及转运载体.     

纳米羟基磷灰石及其复合材料的研究进展

该文总结了纳米羟基磷灰石制备的主要方法及其生物复合材料的最新研究进展,同时综述两类材料在骨修复中的应用现状,并分析其发展前景.     

负载银离子的羟基磷灰石/二氧化钛纳米复合材料的成骨细胞相容性研究

目的 观察添加负载银离子的羟基磷灰石/二氧化钛纳米复合材料(nAg-HA/TiO2)对成骨细胞超微结构及细胞活性的影响.方法 将成骨细胞分别在添加了不同浓度(10 μg/mL～500 μg/mL)的nHA或nAg-HA/TiO2的培养基中培养2、6、8、24、72及120 h,通过透射电镜观察、细胞计数及MTT法检测细胞超微结构、细胞增殖及线粒体活性,并计算单位细胞呼吸率.结果 与空白对照组相比,纳米材料组细胞增殖及总体线粒体活性均受到抑制(P<0.05),且纳米材料浓度越高,对细胞的抑制作用越显著.但纳米材料组细胞呼吸率即单位细胞线粒体活性较高(P<0.05).纳米材料对细胞超微结构无明显影响;同浓度nAg-HA/TiO2组与nHA组之间各项检测结果的差异无统计学意义(P>0.05).结论 nAg-HA/TiO2的成骨细胞相容性与nHA近乎相同.     

纳米羟基磷灰石的表面修饰及其与DNA结合的实验研究

目的探讨纳米羟基磷灰石（nHAP）的表面修饰及其与DNA结合的可行性。方法采用均相沉淀法制备nHAP；透射电镜观察纳米粒结构；经超声分散及碳酸钠预处理后，在pH值7．4的环境下应用多聚赖氨酸（PLL）修饰nHAP；对修饰前后的纳米粒行Zeta电位检测；采用离心后测上清DNA浓度检测PLL修饰后的nHAP（nHAP-PLL）结合DNA的能力；应用DNA抗核酸酶保护实验测定nHAP-PLL保护DNA的能力。结果透射电镜下nHAP呈针状颗粒，粒径较均匀，约（15～20）nm&#215;（60～80）nm左右，分散程度良好；nHAP的Zeta电位为（-42．4&#177;7．5）mV，nHAP—PLL的Zeta电位为（8．5&#177;1．5）mV，两组比较差异有统计学意义（P〈0．01）；DNA结合及抗核酸酶保护实验显示nHAP-PLL和DNA质量比达20：1时，nHAP-PLL可有效结合并保护相应DNA。结论nHAP经PLL表面修饰后可成为一种有效的DNA结合载体。     

溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石

目的：以四水硝酸钙和磷酸三甲酯为原料,水和无水乙醇为溶剂,采用溶胶－凝胶法合成纳米羟基磷灰石;并对影响溶胶－凝胶形成的工艺条件（溶剂的选择及加入量,溶液的pH值）以及干凝胶的低温燃烧特性进行研究。方法：利用乌氏粘度计测定溶胶－凝胶转化过程中溶液粘度的变化。借助TG－DTA研究干凝胶的热历程;通过红外光谱和X射线衍射研究干凝胶燃烧前后组成及其物相的变化。并采用透射电镜观察合成粉末的形貌,结果：在溶剂中引入一定量的乙二醇和控制合适的pH值有助于形成稳定,均一的溶胶,生成的干凝胶具有低温燃烧的特性,燃烧后直接生成羟基磷灰石粉末晶体,经焙烧可得到50nm左右,分散良好的纳米羟基磷灰石,结论：采用溶胶－凝胶法可以合成颗粒大小均匀,分散性好的纳米羟基磷灰石。     

PRP复合纳米羟基磷灰石对兔牙槽骨缺损的修复作用

目的 研究富血小板血浆(PRP)复合纳米羟基磷灰石(nano-HA)对兔牙槽骨缺损的修复作用.方法 健康新西兰大白兔20只,采用自身对照方法,在每只动物两组下颌骨体部分别作牙槽骨缺损区,左组为实验组,填充PRP与nano-HA复合物;右组为对照组,填充nano-HA.分别于术后2、4、8、12周处死,通过X线片、组织学染色观察兔两组牙槽骨愈合情况,并进行计算机图像分析,测量其新生骨面积.结果 术后2、4、8周,实验组新生骨面积高于对照组(P<0.05),在第12周时,实验组与对照组新生骨面积无统计学意义(P>0.05).结论 nano-HA与PRP的复合材料能促进兔牙槽骨缺损的修复,是一种很有前途的牙槽骨移植替代材料.     

骨组织工程中纳米羟基磷灰石的仿生合成研究进展

纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,nHAp)是人体骨、牙无机组成的主要成分,具有优异的生物相容性、生物活性和生物亲和性,可诱导骨组织再生,已广泛应用于骨缺损修复与替代等骨组织工程领域.由于其组成中含有能通过人体正常的新陈代谢途径进行置换的钙、磷等元素,植入体内后可部分或全部被人体组织吸收和取代,能...     

医用羟基磷灰石/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能研究

目的：利用纳米二氧化钛的耐生理腐蚀和抗菌特性，以及纳米羟基磷灰石的生物活性，制备羟基磷灰石／二氧化钛纳米复合生物材料，以发挥其综合优势。方法：用溶胶－凝胶法制备了纳米羟基磷灰石／纳米二氧化钛复合材料，以透射电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和红外光谱（IR）对复合材料的物相、组成、结构和性能进行了分析。结果：实现了羟基磷灰石和二氧化钛以纳米级形式复合，且它们之间产生了化学键合。结论：该种无机纳米复合材料可用于口腔修复和制备新型无机／有机纳米复合生物活性材料。     

PRP/纳米羟基磷灰石对兔牙槽骨缺损的修复作用

目的 研究富血小板血浆（PRP）复合纳米羟基磷灰石（nano-HA）对兔牙槽骨缺损的修复作用。方法 健康新西兰大白兔20只,采用自身对照方法,在每只动物两组下颌骨体部分别作牙槽骨缺损区,左组为实验组,填充PRP与nano-HA复合物;右组为对照组,填充nano-HA。分别于术后2、4、8、12周处死,通过X线片、组织学染色观察兔两组牙槽骨愈合情况,并进行计算机图像分析,测量其新生骨面积。结果 术后2、4、8周,实验组新生骨面积高于对照组（Ρ<0.05）,在第12周时,实验组与对照组新生骨面积无统计学意义（Ρ>0.05）。结论nano-HA与PRP的复合材料能促进兔牙槽骨缺损的修复,是一种很有前途的牙槽骨移植替代材料。     

医用羟基磷灰石纳米粒的制备和特性:羟基磷灰石纳米粒的纳米结构及纳米尺寸效应

目的 制备医用羟基磷灰石（HA）纳米粒并观测其纳米结构及纳米尺寸效应；方法 采用常态表面活性剂（水包油）制备HA纳米粒，用电子显微镜、X射线仪、核磁共振仪、分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪等对HA纳米粒进行观测。结果 HA纳米粒的平均尺寸为。10-30nm；共振分析表明，磷至少以2种类型存在；在200nm波长处，光谱包含六面体Ca^2＋典型的光谱带；HA纳米粒微晶的Eg值分别为1．60和1．64ev；傅里叶变换红外光谱中包含2种振波；在956．5、1026．1和1．108．7cm光带处的3种PO4^3-曲态分别为v1（PO4）、v3（PO4）、v3（PO4）。在565．2 and 600．0cm光带处的2种PO4^3-曲态为v4（PO4）。结论 纳米尺寸产生的从纳米粒到微晶的边缘能量增加伴随着簇晶体积的下降和Ca^2＋周围配基的变化。这些变化与量子尺寸效应有关。