珊瑚羥基磷灰石材料

第六節(jié)珊瑚羥基磷灰石材料

珊瑚(指石珊瑚而非軟珊瑚)為海洋內(nèi)腔腸動物珊瑚蟲分泌的外骨骼沉積而成，其殼體主要成分為碳酸鈣，含量高達(dá)95％．由于其良好的生物相容性、機(jī)械性能好，以及有合適的降解性能，在人骨修復(fù)方面得到了應(yīng)用。6.1珊瑚介紹

珊瑚作為人骨移植替代物有近50年的歷史,天然珊瑚的主要成份為磷酸鈣,經(jīng)過“熱液交換反應(yīng)”變?yōu)榱u基磷灰石(HA),以珊瑚制得的羥基磷灰石(CHA),作為骨移植替代物,具有骨傳導(dǎo)作用,但無骨誘導(dǎo)作用,同時,還有脆性大,機(jī)械強(qiáng)度低的缺點(diǎn),從而使它臨床應(yīng)用受到限制。為了克制珊瑚羥基磷灰石的缺點(diǎn),需要通過改變理化條件,使其性質(zhì)發(fā)生改變。6.2珊瑚的分類珊瑚分為：（1）天然珊瑚、（2）人工合成珊瑚（3）珊瑚的改性產(chǎn)物天然珊瑚為一種多孔性結(jié)構(gòu)體，是在海水中長期沉積(鈣離于和含磷離子)作用形成的。其主要成分碳酸鈣為無定形結(jié)構(gòu)，孔率介于30％一60％，孔徑在100m到幾百微米之間．6.2.1天然珊瑚它由于含有其他元素及有機(jī)物，與純碳酸鈣的性能有所不同。另外，在孔隙率很大(60％)的情況下能保持一定的強(qiáng)度。作為人工骨材料其抗壓強(qiáng)度(約18.6MPa)不足，彈性模量（49.7GPa）與人骨相比偏高。珊瑚的處理主要是去除有機(jī)質(zhì)，可采用超聲法和化學(xué)法，并在高壓滅菌器消毒即可使用。

人工珊瑚主要通過化學(xué)或模仿生物沉積方法得到多孔碳酸鈣．但無論從強(qiáng)度還是多孔性方面都無法與天然珊瑚相比。6.2.2人工珊瑚天然珊瑚人工珊瑚

將天然珊瑚的碳酸鈣中的碳酸根換成磷酸根，則得到珊瑚羥基磷灰石，基本工藝為珊瑚在高溫、高壓下與磷酸二氫銨長時間反應(yīng)，得到珊瑚羥基磷灰石。

6.2.3改性珊瑚該材料除保持珊瑚的孔結(jié)構(gòu)外，還提高了珊瑚的硬度(一般莫氏硬度為5，而珊瑚一般為3-4)．而基磷灰石是骨組織的主要無機(jī)成分，與組織的相容性更好。珊瑚中的CaCO3在體內(nèi)可離解成Ca2+、HCO3-，其中HCO3-參與體液的HCO3-/CO2緩沖體系，而Ca2+則可參與植入體表面的鈣、磷離子交換，促進(jìn)新骨的形成。珊瑚的降解主要是破骨細(xì)胞的吞噬作用及碳酸酐酶(CA)對珊瑚的吸收。6.3珊瑚的結(jié)構(gòu)珊瑚骨料珊瑚不改變機(jī)體正常的免疫狀況，具有良好的生物相容性和骨親和性；同時其孔結(jié)構(gòu)有利于骨組織的長入和替代，有一定的骨傳導(dǎo)作用。6.4珊瑚羥基磷灰石人工骨經(jīng)過合成的珊瑚羥基磷灰石人工骨,色澤、孔隙結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分與人骨相近,其微孔珊結(jié)構(gòu)有利于骨組織的生長和替代;而且珊瑚復(fù)合人工骨材料無溶解作用,血液相容性好,未發(fā)現(xiàn)其具有致突變作用及遺傳毒性。成骨能力強(qiáng),是一種良好的骨移植替代品。6.5復(fù)合珊瑚羥基磷灰石人工骨6.5.1珊瑚羥基磷灰石/重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2/幾丁糖人工骨

國內(nèi)學(xué)者以不同方式將珊瑚羥基磷灰石、重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(rhBMp-2)、幾丁糖復(fù)合。

通過動物實(shí)驗(yàn)證實(shí)復(fù)合珊瑚羥基磷灰石人工骨的成骨效率好,顯著增加了珊瑚羥基磷灰石的骨誘導(dǎo)作用,異物移植后的炎癥反應(yīng)和排斥反應(yīng)輕;在臨床應(yīng)用中也充分證實(shí)了生物相容性好,無毒性,成骨誘導(dǎo)作用優(yōu)于單純珊瑚羥基磷灰石。6.5.2重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2/膠原/珊瑚復(fù)合人工骨將具有骨誘導(dǎo)性的重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(rhBMP2)與膠原、珊瑚復(fù)合制備出rhBMP2/膠原/珊瑚復(fù)合人工骨,通過動物實(shí)驗(yàn)證實(shí)膠原珊瑚是重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2較理想的載體,具有緩釋骨形態(tài)發(fā)生蛋白的作用,該復(fù)合骨具有良好的異位誘導(dǎo)骨活性。蛋白質(zhì)在體內(nèi)的作用6.6珊瑚在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

珊瑚可用于口腔頜面部整形，鼻畸形患者，鼻小柱內(nèi)植入珊瑚，以提起鼻尖。珊瑚粉末