羥基磷灰石材料研究的現(xiàn)狀與發(fā)展

羥基磷灰石材料研究的現(xiàn)狀與發(fā)展摘要：羥基磷灰石又稱(chēng)羥磷灰石，是由羥基和磷灰石復(fù)合形成的自然礦化物，具有較強(qiáng)的生物活性和相容性，是一種非常常見(jiàn)的生物醫(yī)用陶瓷材料，被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究和先進(jìn)醫(yī)用器械。本文論述了羥基磷灰石的研究現(xiàn)狀和羥基磷灰石在未來(lái)的發(fā)展前景。關(guān)鍵字：羥基磷灰石；生物醫(yī)用陶瓷材料；研究現(xiàn)狀；發(fā)展前景前言在科技飛速發(fā)展的今天，材料在各行各業(yè)的應(yīng)用也的到了很大的開(kāi)發(fā)，特別是醫(yī)用材料更是發(fā)展迅速。從最初的人們用簡(jiǎn)單的棉線(xiàn)縫合傷口，到現(xiàn)在的人造骨骼，陶瓷牙齒，人造器官等不可謂是翻天覆地的變化。其中無(wú)機(jī)生物醫(yī)用陶瓷的應(yīng)用和研究更是當(dāng)下的主流話(huà)題，羥基磷灰石就是其中應(yīng)用最為廣泛的，也是人們接觸最多的一種醫(yī)用陶瓷材料。由于羥基磷灰石較好的生活活性和相容性，常常被用來(lái)作為植入人體的主要材料，可以很好的避免生物體對(duì)植入材料的排斥反應(yīng)[1，2]。而且用羥基磷灰石作為植入骨骼，可以很好的與人體骨骼相結(jié)合，是用來(lái)做骨骼缺損的填補(bǔ)材料的不二之選。不過(guò)，羥基磷灰石的生物特性雖然優(yōu)異，但是也有美中不足的地方，那就是羥基磷灰石韌性和硬度強(qiáng)度等性能都不盡人意，這也是羥基磷灰石在醫(yī)用材料領(lǐng)域發(fā)展的限制因素。然而，怎么克服這些問(wèn)題就成了現(xiàn)在的研究方向，而且在這些方面也有了長(zhǎng)足的進(jìn)展，目前已經(jīng)有很多羥基磷灰石的復(fù)合材料，利用其他材料的特性來(lái)改善羥基磷灰石的缺陷，同時(shí)把生物活性和相容性的特點(diǎn)保留下來(lái)，或者增強(qiáng)這些特性[3,4,5]。所以不管是現(xiàn)在還是未來(lái)的科學(xué)研究或者醫(yī)用陶瓷材料領(lǐng)域羥基磷灰石都是不可或缺的主角將有非常廣闊的發(fā)展前景。本文論述了羥基磷灰石的研究現(xiàn)狀，并研究羥基磷灰石在醫(yī)用陶瓷材料領(lǐng)域的發(fā)展前景。1羥基磷灰石的組成及其性質(zhì)羥基磷灰石它的組成化學(xué)式為Ca10(PO4)6(OH)2，其中鈣磷的占比為1.67。羥基磷灰石的晶體是六方晶系，是一個(gè)對(duì)稱(chēng)的空間群[6]。正是羥基磷灰石的這種特殊的結(jié)構(gòu)決定了它不管在科學(xué)研究上還是生物醫(yī)用材料上都很優(yōu)異的表面性能，羥基磷灰石它表面存在兩個(gè)可供鈣離子吸附的位置，當(dāng)氫氧根在羥基磷灰石晶體的表面的時(shí)候，會(huì)聯(lián)結(jié)兩個(gè)鈣離子，因?yàn)殁}離子帶正電荷，會(huì)形成可供吸附的位置[6,7]。所以當(dāng)羥基磷灰石晶體表面的鈣離子有空缺的時(shí)候，就可以吸附陽(yáng)離子和一些蛋白分子。這就促使了羥基磷灰石能與生物有良好的相容性[7,8]。由于羥基磷灰石上存在有許多氫鍵，并且這些氫鍵和晶體的表面緊密貼合，所以羥基磷灰石可以很好的水溶性，并且可以在水中長(zhǎng)時(shí)間保持一種分散的細(xì)小顆粒狀[9]。同時(shí)羥基磷灰石還是一種交換劑，可以和我們常見(jiàn)的一些重金屬離子進(jìn)行交換，而且還能與人體的氨基酸、蛋白質(zhì)的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。羥基磷灰石是骨骼和牙齒的重要組成成分，而且在牙齒和骨骼中占有比較高的比重，特別是牙齒，牙齒中百分之九十五以上都是羥基磷灰石。這也是為什么牙齒和骨骼的修補(bǔ)材料會(huì)選用羥基磷灰石作為主要材料。2羥基磷灰石的研究現(xiàn)狀在羥基磷灰石被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，它就被廣泛的應(yīng)用于科學(xué)研究。在材料科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域羥基磷灰石都有著比較重要的作用[10]。到目前為止羥基磷灰石的應(yīng)用更是多種多樣，不僅被用來(lái)做科學(xué)研究，在我們的生活中有好多地方會(huì)應(yīng)用到，應(yīng)用最多的還是作為生物醫(yī)用陶瓷來(lái)解決臨床的一些難題。羥基磷灰石在人造骨骼，骨骼填充和植牙方面的應(yīng)用研究也得到了會(huì)很大的認(rèn)可。不過(guò)其物理力學(xué)性能的缺陷也大大的限制了它的發(fā)展，當(dāng)前研究的方向就是以改善其力學(xué)性能的缺陷，并嘗試通過(guò)一些特殊的制備工藝達(dá)到解決缺陷放大優(yōu)勢(shì)的目的。2.1致密性羥基磷灰石的研究羥基磷灰石最初被利用作為骨骼填充的醫(yī)用材料時(shí)，是一種致密的羥基磷灰石材料，這也是研究人員針對(duì)其性能缺陷的一種處理方法。把一定比例的粘結(jié)劑和添加劑和羥基磷灰石混合，在加壓的情況下，經(jīng)過(guò)兩次煅燒而成[11]。不過(guò)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，這種致密結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石雖然力學(xué)性能有顯著的提高，并且經(jīng)過(guò)致密性結(jié)構(gòu)的制備工藝和后期加工處理其力學(xué)強(qiáng)度和彈性模量都能有效的增加，并且比人體的骨骼高出好幾倍，不過(guò)由于燒結(jié)工藝的不同和燒結(jié)條件的變化，卻是讓羥基磷灰石的斷裂韌性受到了影響，大大的低于人體骨骼。而且致密的羥基磷灰石材料表面的顯氣孔也會(huì)大大的減少[12,13]。導(dǎo)致無(wú)法和人體進(jìn)行交互，在植入人體后無(wú)法保證機(jī)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，最終會(huì)脫落，并不適合作為代替骨植入人體，只能用來(lái)骨支架和人工牙齒的植體[14]。2.2模仿人類(lèi)骨骼多孔特性研究近年來(lái)科研人員在研究人體骨骼的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)人體骨骼其實(shí)是一種多孔性結(jié)構(gòu)，利用多孔的性質(zhì)來(lái)對(duì)人體的其他組織進(jìn)行交互，保證機(jī)體的整體統(tǒng)一性[15]。這也給科研人員很大的啟發(fā)，意識(shí)到可以模仿人體骨骼多孔的結(jié)構(gòu)特性，從而達(dá)到與人體骨骼類(lèi)似的功效，利用羥基磷灰石的特性使植入的骨骼可以通過(guò)多孔的孔隙與人體進(jìn)行交互，配合人體組織進(jìn)行新陳代謝，并和人體骨骼化合誘導(dǎo)新的骨骼生長(zhǎng)[15,16]。目前羥基磷灰石作為骨代替和骨填充的研究方向以多孔性結(jié)構(gòu)為重點(diǎn)，通過(guò)嘗試各種制備工藝不斷地試驗(yàn)和改善，以求達(dá)到完美的契合人體骨骼。目前成熟的制備工藝主要有泡沫浸漬法、添加造孔劑法、溶膠-凝膠法等[16]。不過(guò)由于孔隙的增多就意味著韌性和強(qiáng)度就會(huì)大大的降低，所以雖然多孔性羥基磷灰石可以很好的解決代替骨與人體交互的問(wèn)題，卻依舊沒(méi)有達(dá)到完美的與人體骨骼契合，所以羥基磷灰石的研究依舊有漫長(zhǎng)的歷程[17]。3羥基磷灰石的制備方法為了制備性能特性符合的羥基磷灰石材料，研究人員不斷的試驗(yàn)和調(diào)制，因?yàn)橐谱骺晒┥锕翘娲尼t(yī)用陶瓷材料必須要滿(mǎn)足，形狀可控、組分均勻，晶粒分布均勻，比表面積大，生物相容性和生物活性?xún)?yōu)良等條件[17,18]。在不斷的研究試驗(yàn)下，目前主要的制備工藝方法有兩大類(lèi)，一種是濕法制備，另一種是干法制備。主要是水熱法、沉淀法、溶膠-凝膠法、超聲波合成法[18]。3.1沉淀法利用沉淀法制備羥基磷灰石是在一定的pH和溫度條件下，把鈣鹽和磷酸鹽一定比例的混合處理，溶質(zhì)中的鈣離子在一定的條件下和磷酸根離子反應(yīng)，生成羥基磷灰石的膠體沉淀[18]。利用這種制備方法的優(yōu)點(diǎn)是比較明顯的，因?yàn)樗牟僮骱?jiǎn)單，并且所用到的制備成本也是比較低的，反應(yīng)的要求并不是很?chē)?yán)格，總的來(lái)說(shuō)沉淀法制備羥基磷灰石是我們比較常用的制備方法。不過(guò)正因?yàn)樗苽涞臈l件簡(jiǎn)易導(dǎo)致采取這種方法制備出的羥基磷灰石會(huì)有晶格缺陷。所以如果要制備符合一定配比的羥基磷灰石，制備過(guò)程的反應(yīng)條件必須要控制嚴(yán)格。3.2溶膠-凝膠法溶膠-凝膠法制備羥基磷灰石的實(shí)質(zhì)就是鈣鹽和磷酸鹽的一定比例混合生成的，然后讓溶質(zhì)聚合在一起形成羥基磷灰石膠化，然后再經(jīng)過(guò)加工得到羥基磷灰石材料[16,17,18]。這種制備方法也是比較常用的，而且在別的材料的制備也經(jīng)常會(huì)用到這個(gè)方法，特別是無(wú)機(jī)材料的制備。利用溶膠-凝膠法制備可以制備高純度且均勻性好的羥基磷灰石，而且制備制備出來(lái)的羥基磷灰石顆粒也比較細(xì)小。不過(guò)制備的時(shí)候溫度和處理方式都必須嚴(yán)格把控，不然會(huì)影響材料的純度和性能。3.3超聲波合成法超聲波合成法制備羥基磷灰石是相比于前面幾種方法更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹苽浞椒?，制備出?lái)的材料也是具有高純度、分散均勻、晶粒細(xì)小等特點(diǎn)[18,19]，區(qū)別于傳統(tǒng)的制備方法，不過(guò)這種方法制備的話(huà)能耗比較高，成本昂貴，一般用于科研，不適合工業(yè)化。它的原理是利用超聲波在水介質(zhì)的條件下產(chǎn)生微小的氣泡促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，在超聲波形成的微小催化的作用下溶質(zhì)均勻的接觸反應(yīng)從而形成羥基磷灰石的膠體沉淀。4羥基磷灰石的發(fā)展前景就目前而言羥基磷灰石在全世界的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都是一個(gè)研究熱門(mén)。早在幾百年前人們就已經(jīng)開(kāi)始利用羥基磷灰石，在如今大力的研究和科技的進(jìn)步，制備工藝也更加的完善，對(duì)于羥基磷灰石的應(yīng)用也是取得了可觀(guān)的發(fā)展，在現(xiàn)代醫(yī)用陶瓷研究和人工造骨上的應(yīng)用也是得到了很大的進(jìn)步，人工防生骨骼制造、破損的骨組織填補(bǔ)和修復(fù)、植牙等都應(yīng)用到羥基磷灰石[19]，而且這更是未來(lái)骨替代的一個(gè)大方向。結(jié)論總而言之羥基磷灰石在生物醫(yī)用陶瓷材料的應(yīng)用上有著無(wú)可替代的優(yōu)越性，在未來(lái)醫(yī)用陶瓷材料領(lǐng)域上或者在陶瓷復(fù)合材料的相關(guān)研究上羥基磷灰石具有不可估量的前景，在未來(lái)羥基磷灰石依舊是生物醫(yī)用陶瓷的一大重點(diǎn)。在今年來(lái)的研究上并不能很好的改善羥基磷灰石發(fā)揮其生物特性的同時(shí)暴露出的缺陷，這依舊是當(dāng)下研究的難題。雖然研究人員也研究出了羥基磷灰石復(fù)合材料在醫(yī)療上的應(yīng)用，但是在根本上并沒(méi)有解決羥基磷灰石力學(xué)性能對(duì)臨床醫(yī)用的影響。因此在未來(lái)我們?cè)诓粩嗵嵘u基磷灰石復(fù)合材料的性能的時(shí)候仍舊要不斷的改善復(fù)合材料的制備工藝，運(yùn)用防生技術(shù)研究最適合人體組織的替代品，滿(mǎn)足臨川要求的醫(yī)用材料。參考文獻(xiàn)[1]李世普.生物醫(yī)用材料導(dǎo)論[M].武漢:武漢工業(yè)大學(xué)出版社,2000:88.[2]李穎華，曹麗云，黃劍鋒，等.生物醫(yī)用納米羥基磷灰石的性質(zhì)及其制備[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2008(41):8143-846.[3]陳宏飛，孫義高，安帥，喬軍杰.羥基磷灰石的合成及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].人工晶體學(xué)報(bào)，2017,46（09），1740-1747.[4]于方麗，周永強(qiáng)，張衛(wèi)柯，馬景云.羥基磷灰石生物材料的研究現(xiàn)狀、制備及發(fā)展前景[J].陶瓷，2006（02）:7-12.5[5]NoorSalimSaidAlBuraiki,BasmaAliAlbadri,SalamaAlsheriqi,BalqisAlshabibi,SaifAl-Mammari,S.Premkumar,M.K.Sah,M.S.Sudhakar.CharacterizationofCatlacatlaandOreochromisniloticusfishscalesderivedhydroxyapatitescaffoldsforregenerativemedicine[J].MaterialsToday:Proceedings,2019.[6]盧志華，孫康寧，李?lèi)?ài)民.羥基磷灰石復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].材料導(dǎo)報(bào)，2003(S1):197-199+203.[7]高家誠(chéng)，張亞平.羥基磷灰石生物陶瓷材料的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].材料導(dǎo)報(bào)，1991（06）:12-15.[8]S.S.Ashrit,R.V.Chatti,S.Sarkar.Synthesisandcharacterizationofhematitebasedcalciumrichhydroxyapatite-ananomaterialfromLDslagfines[J].JournalofEnvironmentalChemicalEngineering,2019.[9]陳濤,付海洋,李巖,付步芳.羥基磷灰石基復(fù)合骨修復(fù)材料研究進(jìn)展[J].中國(guó)藥事,2019,33(03):302-309.[10]楊雪勤,吳健,厲從雷,包黎鳳,馬忠實(shí),宣正偉,張驍驊,張祥成.聚醚酮酮/羥基磷灰石復(fù)合植入物的力學(xué)性能與生物活性[J].功能高分子學(xué)報(bào),2019,32(05):626-632.[11]G.A.Clavijo-Mejía,J.A.Hermann-Mu?oz,J.A.Rincón-López,H.Ageorges,J.Mu?oz-Salda?a.Bovine-derivedhydroxyapatitecoatingsdepositedbyhigh-velocityoxygen-fuelandatmosphericplasmasprayprocesses:Acomparativestudy[J].Surface&CoatingsTechnology,2020,381.[12]鄒雪艷,趙彥保,張治軍.納米羥基磷灰石的合成方法研究進(jìn)展[J].化學(xué)研究,2019,30(04):404-410.[13]高飛,閆明,朱珊珊,王蔚.羥基磷灰石在生物材料中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)雜志,2019,33(05):310-313.[14]GoslingSarah,ScottRobert,GreenwoodCharlene,BouzyPascaline,NallalaJayakrupakar,LyburnIainD,StoneNicholas,RogersKeith.CalcificationMicrostructureReflectsBreastTissueMicroenvironment.[J].Journalofmammaryglandbiologyandneoplasia,2019,24(4).[15]江聲.羥基磷灰石的制備與吸附水中氟離子性能研究[D].安徽大學(xué),2015.[16]NayakBishnupriya,MisraPramilaK..Explorationofthestructuralanddielectriccharacteristicsofapotenthydroxyapatitecoatedgalliumbioceramicsfortheforthcomingbiomedicalandorthopedicapplications[J].,2020,239(C).[17]夏祥華,屈嘯聲,李剛,鐘桃珍.羥基磷灰石在環(huán)境治理中的應(yīng)用進(jìn)展[J].湖南生態(tài)科學(xué)學(xué)報(bào),2016,3(03):52-57.[18]LoprestiFrancesco,CarfìPaviaFrancesco,VitranoIlenia,Kersaudy-KerhoasMa?wenn,BrucatoValerio,LaCarrubbaVincenzo.Effectofhydroxyapatiteconcentrationandsizeonmorpho-mechanicalpropertiesofPLA-basedrandomlyorientedandalignedelectrospunnanofibrousmats.[J].Journalofthemechanicalbehaviorofbiomedicalmaterials,2020,101.[19]陳練練,徐勇,徐浩倫,田永勝,曾丹林,王光輝.水熱法調(diào)控羥基磷灰石/殼聚糖的制備及其對(duì)蛋白質(zhì)吸附性能研究[J].化工新型材料,2019,47(06):193-197.參考文獻(xiàn)原文[1]李世普.生物醫(yī)用材料導(dǎo)論[M].武漢:武漢工業(yè)大學(xué)出版社,2000:88.1926年Bassett嘗試用X射線(xiàn)觀(guān)察牙齒和人骨時(shí)發(fā)現(xiàn),其礦物成分和磷灰石非常相似,引起研究人員很大興趣;隨后到二十世紀(jì)八十年代先后幾年間,日本學(xué)者Aoki及其團(tuán)隊(duì)不但合成了羥基磷灰石并將其燒結(jié)成陶瓷,而且發(fā)現(xiàn)燒結(jié)的羥基磷灰石即使不結(jié)晶也依舊具有很好的生物相容性。[2]李穎華，曹麗云，黃劍鋒，等.生物醫(yī)用納米羥基磷灰石的性質(zhì)及其制備[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2008(41):8143-846.該法工藝簡(jiǎn)單,反應(yīng)溫度不高,易于操作,制備出的HAP粉末的純度高、顆粒細(xì),成本較低,是目前普遍采用的制備醫(yī)用羥基磷灰石粉體的方法.[3]陳宏飛，孫義高，安帥，喬軍杰.羥基磷灰石的合成及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].人工晶體學(xué)報(bào)，2017,46（09），1740-1747.而這些方法主要有水熱法、沉淀法、溶膠-凝膠法、自蔓燃燒法、微乳液法、超聲波合成法、仿生法和固態(tài)反應(yīng)法等,即濕法和干法兩大類(lèi)。[4]于方麗，周永強(qiáng)，張衛(wèi)柯，馬景云.羥基磷灰石生物材料的研究現(xiàn)狀、制備及發(fā)展前景[J].陶瓷，2006（02）:7-12.5羥基磷灰石理論組成為Ca10(PO4)6(OH)2,Ca/P為1.67。HAP晶體為六方晶系,屬L6PC對(duì)稱(chēng)型和P63/m空間群,其結(jié)構(gòu)為六角柱體,與C軸垂直的面是一個(gè)六邊形,a、b軸夾角120°,晶胞參數(shù)a0=0.943～0.938nm,c0=0.688～0.686nm,單位晶胞含有10個(gè)Ca2+、6個(gè)PO43-和2個(gè)OH-。[5]NoorSalimSaidAlBuraiki,BasmaAliAlbadri,SalamaAlsheriqi,BalqisAlshabibi,SaifAl-Mammari,S.Premkumar,M.K.Sah,M.S.Sudhakar.CharacterizationofCatlacatlaandOreochromisniloticusfishscalesderivedhydroxyapatitescaffoldsforregenerativemedicine[J].MaterialsToday:Proceedings,2019.ThemorphologicalcharacterizationofporosityandelementalcompositionandexistenceofothertraceelementswerecarriedoutFESEM-EDS.TheXRDanalysisconfirmedthesynthesisofcrystallinehydroxyapatitefromfishscalesandFTIRdataindicatedthepresenceofbondssupportingthecell-biomaterialinteraction.[6]盧志華，孫康寧，李?lèi)?ài)民.羥基磷灰石復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].材料導(dǎo)報(bào)，2003(S1):197-199+203.雖然羥基磷灰石作為骨修復(fù)及替代材料具有其絕佳的性能優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也具有強(qiáng)度低、韌性差、不易成型等缺點(diǎn),難以真正的滿(mǎn)足生物學(xué)應(yīng)用要求。而如何解決其力學(xué)性能不足的缺陷,獲得滿(mǎn)足植入人體中的生物化學(xué)和物理?xiàng)l件及各種性能優(yōu)異的骨修復(fù)及替代材料已成為材料學(xué)、醫(yī)學(xué)等多學(xué)科研究者不斷研究和討論的問(wèn)題。[7]高家誠(chéng)，張亞平.羥基磷灰石生物陶瓷材料的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].材料導(dǎo)報(bào)，1991（06）:12-15.良好的生物化學(xué)性能。與羥基磷灰石復(fù)合的骨修復(fù)材料植入體內(nèi)后,不會(huì)引起機(jī)體的免疫反應(yīng),不會(huì)出現(xiàn)全身毒性、刺激、致敏等不良的生物學(xué)反應(yīng);骨修復(fù)材料應(yīng)該具備一定的骨傳導(dǎo)性,使得那些可以促進(jìn)骨形成的細(xì)胞能夠在材料表面黏附、遷移、增殖、分化以及分泌并形成細(xì)胞外基質(zhì);骨修復(fù)材料還需具備一定的骨誘導(dǎo)特性,促使干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化。[8]S.S.Ashrit,R.V.Chatti,S.Sarkar.Synthesisandcharacterizationofhematitebasedcalciumrichhydroxyapatite-ananomaterialfromLDslagfines[J].JournalofEnvironmentalChemicalEngineering,2019.XRDanalysisrevealedthatthesynthesizedmaterialwasahematitebasedcalciumrichhydroxyapatitewhichwasre-confirmedbyFTIRanalysisandRamananalysis.Scanningelectronmicroscopy(SEM)analysiswasalsocarriedouttounderstandthemorphologyofthesynthesizedmaterial.[9]陳濤,付海洋,李巖,付步芳.羥基磷灰石基復(fù)合骨修復(fù)材料研究進(jìn)展[J].中國(guó)藥事,2019,33(03):302-309.羥基磷灰石化學(xué)組成為Ca10(PO4)6(OH)2,鈣和磷的原子摩爾比為1.67,十分接近骨組織的無(wú)機(jī)成分,是一類(lèi)具有良好生物相容性、可刺激骨形成和骨結(jié)合的生物活性材料。常用的羥基磷灰石合成方法有水熱合成法、固相法、沉淀法等[10]楊雪勤,吳健,厲從雷,包黎鳳,馬忠實(shí),宣正偉,張驍驊,張祥成.聚醚酮酮/羥基磷灰石復(fù)合植入物的力學(xué)性能與生物活性[J].功能高分子學(xué)報(bào),2019,32(05):626-632.雖然PEKK/HA復(fù)合材料與生物骨有優(yōu)異的力學(xué)匹配性和生物相容性,但應(yīng)用于植入骨還有一些問(wèn)題亟待解決,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:制備出與生物骨骼微觀(guān)結(jié)構(gòu)相同的PEKK/HA復(fù)合材料以及研究其對(duì)細(xì)胞生物學(xué)性能的影響;復(fù)雜生物骨形狀的復(fù)合材料的加工制備;PEKK/HA復(fù)合材料在動(dòng)物體內(nèi)對(duì)骨缺損的實(shí)際應(yīng)用效果。[11]G.A.Clavijo-Mejía,J.A.Hermann-Mu?oz,J.A.Rincón-López,H.Ageorges,J.Mu?oz-Salda?a.Bovine-derivedhydroxyapatitecoatingsdepositedbyhigh-velocityoxygen-fuelandatmosphericplasmasprayprocesses:Acomparativestudy[J].Surface&CoatingsTechnology,2020,381.Bovine-DerivedHydroxyapatite(BHAp)isCa-deficientnaturalhydroxyapatitewithseveralionssubstitutionsthatplayacrucialroleinitsbiomimeticbehavior.NaturalquantitiesofionssuchasMg2+andCO32–increasethebioactivityandthebiologicalperformanceofBHApcomparedtostoichiometrichydroxyapatite(HAp).[12]鄒雪艷,趙彥保,張治軍.納米羥基磷灰石的合成方法研究進(jìn)展[J].化學(xué)研究,2019,30(04):404-410.HAP分子式為Ca10(PO4)6(OH)2或Ca5(PO4)3OH,鈣磷比為1.67,為六方晶系,晶胞常數(shù)為a=b=0.94nm、c=0.68nm,單位晶胞由10個(gè)Ca2+、6個(gè)PO3?443-和2個(gè)OH-組成[13]高飛,閆明,朱珊珊,王蔚.羥基磷灰石在生物材料中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)雜志,2019,33(05):310-313.在1975年,日本研究團(tuán)隊(duì)首次成功合成HAP,并發(fā)現(xiàn)非結(jié)晶狀態(tài)下的HAP具有良好的生物相容性,該研究拉開(kāi)了HAP在生物材料領(lǐng)域廣泛研究的序幕。隨著材料學(xué)、制作工藝等技術(shù)的發(fā)展,近年來(lái),HAP作為優(yōu)良的生物材料得到了廣泛的研究和關(guān)注。[14]GoslingSarah,ScottRobert,GreenwoodCharlene,BouzyPascaline,NallalaJayakrupakar,LyburnIainD,StoneNicholas,RogersKeith.CalcificationMicrostructureReflectsBreastTissueMicroenvironment.[J].Journalofmammaryglandbiologyandneoplasia,2019,24(4).Ourfindingssupporttheviewthattissuemicroenvironmentscaninfluencedifferingformationmechanismsofhydroxyapatitethroughacidicprecursors,leadingtodifferentialsubstitutionofcarbonateintothehydroxideandphosphatesites,causingsignificantchangesincrystallitesizeandnon-uniformstrain.[15]江聲.羥基磷灰石的制備與吸附水中氟離子性能研究[D].安徽大學(xué),2015.過(guò)去十年間,研究者對(duì)羥基磷灰石的合成有了越來(lái)越濃的興趣,大量的羥基磷灰石合成路線(xiàn)被開(kāi)發(fā),不同合成方法制備出的羥基磷灰石顆粒特性各異。比如,干法合成、濕法合成、熱分解法均可產(chǎn)生結(jié)晶性良好的顆粒。[16]NayakBishnupriya,MisraPramilaK..Explorationofthestructuralanddielectriccharacteristicsofapotenthydroxyapatitecoatedgalliumbioceramicsfortheforthcomingbiomedicalandorthopedicapplications[J].,2020,239(C).Consequently,thepersistenteffortshaveendorsedthehistoricevolutionduringthecurrenterainthefieldofthematerialsynthesis.Inthiscontext,itisworthytomentionthathydroxyapatite(HAp):acalciumphosphatesbasedmaterial,has