“贝壳多孔羟基磷灰石基骨修复材料的研发”取得重大进展
羟基磷灰石 在骨修复 中的应用
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羟基磷灰石生物复合材料的研究进展
万方数据・７０・材料导报：综述篇２０１０年８月（上）第２４卷第８期未分化间充质细胞和骨母细胞分化为成骨细胞和软骨细胞，从而诱导骨和软骨的形成Ｋ］。
但由于ＢＭＰ在体内扩散快，易被蛋白酶分解，无支架和填充作用，目前多使用载体与其结合，形成ＢＭＰ缓释系统。
目前，具有骨传导作用的多孔型羟基磷灰石材料与具有诱导异位成骨作用的ＢＭＰ复合制成的ＨＡ—ＢＭＰ已进行动物实验。
Ｍａｇｉｎ等¨。
研究ｒｈＢＭＰ７（成骨蛋白１）复合羟基磷灰石后发现，羟基磷灰石复合ｒｈＢＭＰ７可诱导更多的骨形成。
ＫｕｂｏｋｉＬ７３证实多孔状羟基磷灰石中０．３５ｍｍ孔径可直接诱导骨形成。
但羟基磷灰石不易完全降解，影响进一步吸收。
Ｔａｏ等№ｏ对一种新型ＨＡ—ＢＭＰ复合人工听小骨的临床应用效果进行评价，结果显示，新型ＨｍＢＭＰ复合人工听小骨具有良好的生物相容性和优异的传音性能，术后成功率为９２．３％，随访均未见听骨脱出。
充分表明ＨＡ—ＢＭＰ复合材料明显优于自体组织，临床应用效果稳定，具有广阔的应用前景。
图１羟基磷灰石的晶体结构及（０００１）面的投影［２１Ｆｉｇ．１Ｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｐａｔｉｔｅａｎｄｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｏｎｔｏｔｈｅ（０００１）ｐｌａｎｅ［２］蚕丝蛋白（丝素）及其纤维由于具有优异的力学特性、生物相容性、生物可降解性以及本质是蛋白质的结构特点，在生物医学领域表现出极大的应用潜力，是近年来医学组织工程感兴趣的一类特殊的生物材料。
卢神州等［９］以羟基磷灰石／丝素蛋白复合凝胶为基体，以蚕丝短纤维和ＮａＣＩ颗粒作为增强材料和致孔剂，制备羟基磷灰石／丝素蛋白多孔复合材料，结果表明，材料中含有少量蚕丝短纤维对材料抗弯强度和断裂能力的提高有显著效果。
２．１．２多元体系的复合骨修复是一个极其复杂有序的过程。
近年的研究表明，生长因子在骨愈合过程中起重要作用。
骨形态发生蛋白（ＢＭＰ）是骨生长的启动因子，对骨愈合有明显促进作用。
羟基磷灰石生物材料的研究现状_制备及发展前景_于方丽
羟基磷灰石生物材料的研究现状、制备及发展前景于方丽1 周永强2 张卫珂3 马景云1(1陕西科技大学材料科学与工程学院 咸阳 712081) (2温州大学制笔重点实验室 325035) (3山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室 济南 250061)摘 要 羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,是较好的生物陶瓷材料。
笔者论述了羟基磷灰石生物陶瓷材料的研究现状,同时对羟基磷灰石及其复合生物陶瓷材料的各种制备方法进行了概述,重点研究综合性能优越的羟基磷灰石生物陶瓷材料的制备及发展前景。
关键词 羟基磷灰石 生物陶瓷材料 研究现状 制备 发展前景The Present and Prospect of Research on Hydroxyapatite Bioceramic MaterialsYu Fangli1,Zhou Yongqiang2,Zhang Weike3,Ma Jingyun1(1Shaanxi University of Science and Technology,Xianyang,712081)(2Wen zhou University Main Laborotary,325035)(3Collegeofmaterial Science&Engineering,Shandong University,Jinan,250061)Abstract:Hydroxyapatite has excellent biocompatibility and tissue bioactivity and is hydroxyapatite bioceramic materials.This paper su m marizes the study situati on and the various preparation methods of hydroxyapati te bioceramic materials.The keys are enhancement and preparation and develop ment prospect of the synthesization of the composite bioceramic materials.Key words:Hydroxyapatite;Bioceramic materials;Research situation;Preparation;Develop ment prospect前言20世纪,生物材料学领域取得了飞速发展,无机生物医用材料的研究及其应用十分活跃,其中备受关注的是羟基磷灰石(hydroxyapatite,简称HA或HAP)活性陶瓷材料的研究和临床应用。
羟基磷灰石骨修复复合材料的研究进展
（ 山东 理工 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 淄博 ２ ５ ４ ） ５ ０ ９
摘
要 纳 米羟基 磷灰 石是 一种 具 有 良好 生物相 容 性 和 生物 活 性 的材 料 ， 用 来 用做 骨 常
替代 材料 ， 文概 述 了当前 羟基磷 灰 石及 其复 合材 料在 骨修 复领 域的研 究进展 。 本 关键 词 羟基 磷灰 石 ； 骨修 复 ； 究进展 研
料 的力学性 能 。
硬度及抗生理腐 蚀性 和生物 相容性 ， 因此人 们将 两
收 稿 日期 ： ０ ９—１ ２０ Ｏ一１ Ｏ
作 者 简 介 ： 宁 （ ９ ４一 ， ， 就 读 于 山 东 理工 大学 材 料 科 学 与工 程 学 院 ， 士 研 究 生 。研 究 方 向 ： 进结 构 陶瓷 。 解 １８ ） 男 现 硕 先
晶体 ， 匀 地 分 布 在 胶 原 基 质 中 ， 成 自然 的无 均 形
机／ 机纳 米复 合材料 ， 究 已证 明 纳米 级 的 ＨＡ 有 研
Ｚ Ｏ 粉 体 ， 用 热 压 烧 结 技 术 在 烧 结 温 度 为 ｒ 采
１ ０ ℃烧 结压 力 为 ３ ＭＰ ３０ ０ ａ的 条 件 下 烧 结 １ ， ｈ 制
度达 １． ５ ａ 大孔 孔 径 约 ５０ ６０ ｍ、 孔 １ ６ ＭＰ ， ０ ～ ０／ 小 ￣
孔 径 １ ０Ｌ 并 孔 隙 相互 连通 的多 孑 陶 瓷 。研 ～２ ｔ ｍ Ｌ 究 表 明生 物 玻 璃 的加 入 可 以 促 进 材 料 的液 相 烧
结 ， 多孔 羟基磷 灰石 生物 陶瓷 致密 化 ， 善 了材 使 改
第 ３ ２卷 第 ６期 ２０ ０ ９年 １ ２月
山 东 陶 瓷
人工骨修复材料 羟基磷灰石 磷酸三钙 骨形态蛋白
人工骨修复材料羟基磷灰石磷酸三钙骨形态蛋白文章标题：人工骨修复材料：探索羟基磷灰石、磷酸三钙和骨形态蛋白的应用与发展导言在医学领域，人工骨修复材料一直是备受关注的研究热点。
随着医学技术的不断进步和人们对健康的关注日益增强，对人工骨修复材料的需求也越来越大。
而羟基磷灰石、磷酸三钙和骨形态蛋白等材料因其优异的生物相容性和生物活性，成为当前研究和应用的热点之一。
本文将从深度和广度的角度，对这些人工骨修复材料进行全面探讨，并深入剖析其应用与发展。
一、羟基磷灰石的应用与发展1. 什么是羟基磷灰石羟基磷灰石是一种生物陶瓷材料，具有类似骨骼的化学成分和结构。
它在人工骨修复中起到了至关重要的作用。
2. 羟基磷灰石的优势羟基磷灰石具有优异的生物相容性和生物活性，能够促进骨细胞的生长和再生，有利于骨组织的修复和再生。
3. 羟基磷灰石的应用领域目前，羟基磷灰石已被广泛应用于骨科手术、牙科修复等领域，取得了显著的临床效果。
4. 羟基磷灰石的未来发展未来，随着生物技术和材料科学的不断进步，羟基磷灰石在人工骨修复领域的应用前景将更加广阔。
二、磷酸三钙的应用与发展1. 什么是磷酸三钙磷酸三钙是一种无机生物材料，能够与人体骨组织完美结合，成为人工骨修复材料的热门选择之一。
2. 磷酸三钙的优势磷酸三钙具有良好的生物相容性和降解性，对人体无害，同时还能刺激骨细胞的增生和成骨。
3. 磷酸三钙的应用领域磷酸三钙广泛应用于骨科、关节修复等领域，为临床治疗提供了有效的辅助。
4. 磷酸三钙的未来发展随着磷酸三钙材料制备技术的不断提升，其在人工骨修复领域的应用前景将更加广阔。
三、骨形态蛋白的应用与发展1. 什么是骨形态蛋白骨形态蛋白是一类能够诱导骨组织生长与修复的生物活性因子，对于人工骨修复具有重要的意义。
2. 骨形态蛋白的作用与机制骨形态蛋白能够促进间充质细胞向成骨细胞分化，从而促进骨生成和修复。
3. 骨形态蛋白的应用领域骨形态蛋白经过临床验证，已成功应用于髋关节、脊柱融合、骨折愈合等方面，取得了良好的疗效。
羟基磷灰石复合生物材料的研究进展
表明： 少量 ＣＯ—Ｐ 的加入增加了 Ｈ ａ ２ Ａ的弯曲强 度， 最大强度为 ｌ１ Ｐ（ ． ｗ％）而等量 № Ｏ— ４ ａ２５ ｔ ． Ｍ
１ 羟基磷灰石复合材料 的种 类
为了改善羟基磷灰石陶瓷的力学性 能， 金属、
① 收 稿 日期 ：０ 一１ —１ ２岱 １ ９
维普资讯
第１ 期
李星逸 ， ： 等 羟基磷灰石复合生物材料的研 究进展
７
性玻璃也有脆性大的弱点 ， 复合后力学强度仍然较
低， 只能用于一些承载较小或不承载部位 ， 增强增
材料有望成为理想的骨修复材料 ． 与其他骨替代材
料相 比， Ａ一胶原复合物的生物相容性是很理想 Ｈ
密度和力学性能 ， 发现这类 材料的断裂韧性为 １３ ．
１７Ｍ ａｍ 同时强度也有所提高 ． ． Ｐ ． ， 然而生物活 性玻璃的加入通常会促进 Ｈ Ａ的分解并形成 Ｔ Ｐ Ｃ．
一
文献 ［１ ３采用有机泡沫浸渍 法将 ＣＯ ２ ５ ａ —Ｐ０ 基生物
同机械性能的材料以适应不同种植体的需要 ， 这也 是复合材料的一大优点 ． 复合生物材料的研究 为获 得结构和性质类似于人体组织 的生物材料开拓了 条广阔的途径 ． 生物复合材料 已成为生物材料开
换中的应用 ． 为了改善 Ｈ Ａ的脆性 ， 各种 Ｈ Ａ生物复 合材料引起了人们的极大关注 ． 复合材料不仅兼具 组分材料 的性质 ， 而且可以得到组分材料不具备的 新的特性 ． 通过控制材料成分及烧结工艺可得到不
生物玻璃具有 良好的生物活性和生物相容性 ， Ｈ ｎｋ ｝ ｅｒ ￣等将少量生物活性玻璃加入 Ｈ ｉ２ Ａ以提高致
发和研究中最为活跃的领域 ． 为了提高 Ｈ Ａ生物复
羟基磷灰石在生物医用材料中的研究进展
《生物医用材料》期末论文学院：材料与化工学院专业：材料科学与工程学生姓名：学号：任课教师：唐敏2010年6月20日羟基磷灰石在生物医用材料中的研究进展材料与化工学院07材料科学与工程卢仁喜摘要:羟基磷灰右是一种优质的医用生物材料，在生物医用材料和医学研究领域有着广泛的应用和研究。
本文在综合了一些文献的基础上，对羟基磷灰石在生物医用材料的研究上做了总结和概括，并且提出了一些自己的看法。
关键字：羟基磷灰石生物医用材料进展1.引言生物材料(biomaterials)是对生物体进行治疗和置换损坏的组织、器官或增进其功能的材料。
随着材料科学、生命科学与生物技术的发展，越来越多的生物材料得到广泛应用，人们开始在分子水平上去认识材料和机体问的相互作用，力求使无生命的材料通过参与生命组织的活动，成为有生命组织的一部分。
其中金属材料、生物陶瓷材料、高分子材料、聚合物及其复合材料是应用最广泛的生物材料。
近年来，常用的骨骼替代品是金属、塑料以及陶瓷等，其中以钛和钛合金为主。
但是由于它们的惰性，它们不能很好的与生物体本身产生相容性，作为硬组织植入材料，它们与骨之间只是一种机械嵌连的骨整合，而非化学骨性结合，致使植入后与骨组织之间结合较差，常引起植入失效。
同时金属的耐磨性和耐腐蚀性较差，腐蚀产牛的离子会对人体组织产生不良影响。
羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)生物陶瓷材料具有优良的生物活性和生物相容性，被认为是一种最具潜力的人体硬组织替换材料。
但是HA的力学性能较差，抗弯强度和断裂韧性指标均低于人体致密骨，限制了它们单独在人体负重部位的使用。
但是由于它本身的特点，以及自然界再也找不出与它具有类似生物相容性的陶瓷材料，同时他又可以同多种材料进行复合来改变它在某一方面的劣势。
所以，近年来羟基磷灰石及其复合物的研究受到广泛关注。
2.羟基磷灰石及特点羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)是一种微溶于水的弱碱性磷酸钙盐，它是脊椎动物骨和齿的主要无机成分，在人骨中约占72％，齿骨中则高达97％，其生物相容性及活性良好，对人体无毒副作用，可增强骨愈合作用，能与自然骨产生化学结合，被认为是最有前途的人工齿及人工骨的替代材料。
羟基磷灰石发展综述
羟基磷灰石发展综述羟基磷灰石（Hydroxyapatite，简称HAp）是一种重要的生物陶瓷材料，具有优良的生物相容性和生物活性，在骨组织修复和生物医学应用中有着广泛的应用前景。
本文将对羟基磷灰石的发展历程进行综述，并分析其在骨组织修复和生物医学领域的应用。
羟基磷灰石的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时坠入骨科医生和材料科学家开始研究人工骨的材料。
最初的人工骨材料采用的是金属材料，如不锈钢和钛合金，但这些材料与骨组织的生物相容性差，容易引起排异反应和慢性炎症。
因此，研究者开始寻找更好的人工骨材料。
1969年，美国的研究者发现，羟基磷灰石与骨组织有相似的成分和结构，并具有生物活性。
这一发现引起了广泛关注，成为人工骨材料研究的重要突破。
随后的几十年中，羟基磷灰石的研究得到了长足的发展。
羟基磷灰石的制备方法主要包括溶液法和固相法。
溶液法是将适当的无机盐（如磷酸二氢铵和碳酸钙）溶解在水溶液中，再经过逐渐调节pH值和温度，形成羟基磷灰石晶体。
固相法是将适当的无机盐在高温下烧结，形成羟基磷灰石陶瓷。
此外，还有一些改进的方法，如电化学沉积法和喷雾干燥法等。
羟基磷灰石的应用主要集中在骨组织修复和生物医学领域。
在骨组织修复领域，羟基磷灰石可以用于填充骨缺损、修补骨折和骨裂等。
由于羟基磷灰石具有生物相容性和生物活性，可以与周围骨组织相结合，促进新骨的生长和组织修复。
同时，羟基磷灰石还可以作为骨修复材料的载体，用于输送药物和生长因子，促进骨组织的再生和修复。
在生物医学领域，羟基磷灰石也有广泛的应用。
羟基磷灰石可以用于制备人工关节、人工牙齿和人工骨骼等医疗器械。
此外，羟基磷灰石还可以用于生物陶瓷涂层、药物缓释系统和组织工程支架等。
这些应用进一步扩展了羟基磷灰石的应用领域。
尽管羟基磷灰石在骨组织修复和生物医学领域取得了重要的进展，但仍然存在一些挑战和问题。
首先，羟基磷灰石的生物降解速度较慢，不利于骨组织的再生和修复。
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行 ，预测该项技术在产 区扩大 推广 以后 ，将 可使本地 区乃 准号： １ＸＭＵ ０－０ ， Ｑ／２ Ｏ １ １）填补了国内在骨修复领域的一项 ２ ｏ 至全国沿海的鲆鲽类养殖综合 效益大幅度提升 ，养殖 产品 空 白。 由于该项目采用废弃贝壳资源 ， 不但可以保护环境 ， 还 有 望打入 国际市场 ，对推进我 国海 水养殖工业化进程 将起 可 以变废为宝 ， 创造社会和经济效益 ， 符合 国际低碳发展战
该系统运行一 年来 ，运行状态 稳定 、高 效 ，所养 的鲆 前， 项目研发的ＸＭＵ ｌ 该 －型贝壳多孔羟基磷灰石基骨修复材
度快 、养殖周 期短 、资源 消耗 低等特点 ，有效保证 了９ ％ 和三 致反应， ５ 主要技术指标已达到国际上 同类产品标准。 的水资源重复利用 ，所 有车间 内除人工 投饵外 ，其他管理 工作 完全 由微 机统 一操 作 ，取得 了 明显 的经济 、社 会和 批 量生产， 课题 组 已经根据 中华人 民共和 国标准法 ， 制定了 生态效 益。这种 生产模 式 已在该 试验站 的８ 个车 间全面进 ＸＭＵ １ －型贝壳多孔羟基磷灰石基骨修复材料 的企业标准（ 标
使全封 闭的循环 水养殖技术与 装备 取得 了重大突破 ，现 已 以废 弃贝壳为原 材料 ， 提取 羟基磷灰石和壳聚糖 ， 研发一种
建成规模化 的全封闭式养殖车 间多个、率先步入 循环 利用 新型 的骨修 复材料， 既可应用于骨科、 形外科、 整 五官科 手
资源的低碳养殖 。 鲽类和试养 的石斑鱼 、河 术， 也可作为载体 材料用于组织 工程和控 缓释药物制剂。目 等海水鱼类 ，都 表现 出生 长速 料 经理化测试 和生物学评价， 无发现毒 副作用、 过敏 、 热原 为 了对 该产 品实施 质量管 理 ， 并进 行医 院临床试用和
生 长 速 度 快 ，成 鱼 最 大 可 长 到 ４ 公 斤 ，其 肉质 坚 韧 少 刺 ， ０
营养价值高 、味道鲜美 ，深受广大消费者喜爱 ，一 直被视 为上品食用鱼 。但 因为过度捕捞 ，天然产量逐 年下降 ，市 场价格 不断飙升 ，每公斤 的市场 价格在 １ ０ ２ 元左右 ，饲养 白斑狗鱼具有 良好的市场前景 。
贝壳名 子羟 基磷灰Ｉ Ｌ 石基骨修复 料 “ 鲆鲽类 全封闭式循 环小养 殖系统＂ “ 率先进入低碳养殖 Ｂ ｜ Ｘ ＂取得重大进展 ＇ｔ ，ｌ ￣ Ｊ
６ ］ ０Ｅ ，国家鲆 鲽类 产业 技术体 系莱州综 合试 验站 Ｙ ３ １
家现场验 收。该系统通过研究 、集 成 、配套 、组 装 ，并经 过 多次改进 和优化设计方 案，达 到系统功能 的全 面整合 ， 福建省海洋与渔业厅重点项目 《 贝壳多孔羟基磷灰石基 该项 目由福州大学生物和医药技术研 究院院长 、 门大 厦 学生物医学工程研 究中心主任张其清教授组织的科研 团队， 研 发的 “ 鲽类全封 闭式循环 水养 殖系统”顺利 通过了专 骨修复材料 的研发） 鲆 ） 经过两年努力， 目前取得了重大进展。
到非常重要 的作用 。 略， 具有广阔的发展前景 。（
《 中国水产》２ １ 年第８ ００ 期
退。
有益菌为主要操纵 措施 的养 殖池塘 藻相调控 技术 ； 通过 集
术 ， 立了对虾池塘 环境 营养和有益 菌调 控的藻相 平衡 技 建 研 究成果在 高位池 、滩涂土 池和 河 口区土池等类型 池
周 围 附着很 多杂质 ，孵 化率 很 低 ，生长繁 殖正 在严 重 衰 成营养调控 构建优 良藻相 和有益菌调控平衡 藻相的系列技 并为相关水质改 良产品的研发提供了参考依据。 为此 ，中国水产科学研究 院黄海水产研 究所 自２ ０ 年 术， ０７ 开始研究金乌贼繁殖 苗种技术 ，并最 终取 得了人工繁育 的 ９０ 亩 成功 ，目前 已在青 岛开发区青 岛金沙滩 水产开发有限公司 塘 进行 了对 虾养殖 示范与推 广 ，应用 面积３ ４ ０ ，增产 繁育金乌贼苗种５ 万 只。至此 ，金乌贼 苗种繁育 已不再是 ７ ４ ．吨 ，增加 产值２ ７ ０１ Ｏ ３ ９４ ０ ３ ．万元 ，增 加利税５ ．万元 ， ２５ １ ８ 难题。 （ 同玉 刘 刚） 杨 培 训从业人员８ ０ 名 ，经济 、社会和生态效益显著。 ４０
国 际先 进 水 平 。
金乌贼苗种规帻繁宥接市 在青岛获得突被
该 成果研 究 了３ 不，经过 四年 的攻坚 ，金乌贼 苗种规 模繁育 技 中水体 、底泥 的营养水平及微藻群 落结构变化的规律 ，建 月１ 术在青 岛开发区通过专 家认定 。金乌贼苗种规模繁 育关键 立 了以环境 营养调控为主要措施 的藻相调 控技术 ；研究 了 技术终于获得突破 ，将 可以进行大规模 人工 繁育。 虾池优势微藻一 一 蛋白核小球藻 、 微绿 球藻、 啮噬隐藻、 绿 金乌贼 是我国的 四大 经济鱼类之一 ，是海洋生物 中蛋 色颤藻的生长、 生态位及其环 境影响因子， 分析 了微藻种间 乳酸 杆菌、 光合 细菌的相互 关系， 构建了以 白质含量 较高的种类 ，口味鲜美 ，营养丰富 ，食用与保健 及与芽 孢杆菌 、 价值均很高 。但 由于在 自然海 区中金乌贼产的卵黏度大 ，
“ 对虾． 塘环 境营养和有 益菌调控的 也 藻相平衡 接市＂逦过鉴定
７ ｌ ８日，广东 省海洋 与渔业 局组织 专家在广 州对 中 Ｙ １
国水产科学研 究院南海水产研究所 完成的 。 对虾池塘环境 营养和有益菌调 控的藻相平衡技术 ”进行 了鉴定。该技术
总体达到 国内领先 ，在有益菌调控池塘 藻相技术方面达到