HA混合生物玻璃制备TCP陶瓷支架及其性能的研究

2012-08-13郑卫

中国生物医学工程学报 2012年5期

郑卫

(温岭工业园区管委会，温岭 317500)

引言

在过去的十年里，骨组织工程学已经成功作为处理骨修复的一种重要方法[1]。磷酸钙陶瓷与骨骼成分相似且具有优良的生物特性，包括生物兼容性、骨传导性、骨诱导性，被作为骨骼修复的重要材料而广泛应用[2]。但是羟基磷灰石(hydroxyapatite，HA)的力学性能制约了其在骨修复中的应用[3-4]。有资料表示，在陶瓷支架中加入少量纤维，或者混合其他生物材料能增加原来陶瓷的力学性能[5]，因此人们开始尝试在HA里面加入生物玻璃来提高HA的力学性能[6]。实验结果表明，生物玻璃能大大提高HA的力学性能，因为其能在烧结过程中液化修补多孔支架裂痕[7]。同时，当生物玻璃的量为2.5～5%时(质量比)，在一定温度下烧结，HA支架中会有磷酸三钙(tricalcium phosphate，TCP)出现[8-9]，而烧结温度和生物玻璃的量正是控制HA转化成TCP的关键因素。Nezahat等人[3]在文献中指出当HA加入5%生物玻璃时，在烧结过程中会有很多相位变换，而TCP就是其中之一。磷酸三钙以其良好的生物活性与生物可降解性，在骨组织工程学中的应用逐渐得到重视。但TCP制作较HA复杂，因此笔者以HA与生物玻璃为原材料制作TCP支架，不但减少TCP制作的繁冗工序，而且以此方法制得的TCP支架的力学性能将远远超过以粉末制得的TCP支架。而生物玻璃与羟基磷石灰的混合比以及灼烧陶瓷的温度是制作TCP支架的关键环节。