金属元素掺杂羟基磷灰石的研究及应用进展
2021-08-31於可达郭晓东
生物骨科材料与临床研究 2021年4期
於可达 郭晓东*
在骨移植领域,超过60%案例被报告涉及钙磷酸盐,尤其是羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)[1],因其被认为是人天然骨骼主要的无机成分,以及其良好的生物相容性和生物活性,从而得到了广泛的研究和应用[2]。然而,单纯的HA的生物学功能依然是有很大限制的。因此,对其在生物学功能等方面进行优化依然受到很多研究者的重视。不少研究发现,活性元素的掺杂,如锶、铁、铜、硅、氟等,能够对骨再生起到良好的促进作用[3-4]。其中本文叙述的金属阳离子掺杂即为取代HA中的钙离子,而不同离子的掺杂浓度也有相应的研究进行了评估。除单一元素掺杂外,研究者也已经注意到多种元素共同掺杂的方式,实现多种有益元素的功能互补,也是一种有效的策略[5-6]。即使是经过改性的HA,依然拥有与其他生物材料(如天然细胞外基质等)进行联合应用的潜力,这使得其在骨移植材料领域拥有较广的应用前景。本文就金属元素掺杂HA的改性及其相关生物学功能的研究进展做一综述。表1为本文所述主要不同元素(单一或共掺杂)掺杂HA改性后生物学效应及其优缺点的对比。

表1 不同元素(单一或共掺杂)掺杂HA改性后的对比
1 单一元素掺杂改性羟基磷灰石在骨缺损修复中的应用
近年来,不断有学者利用金属的离子或者氧化物形式,使其对HA的理化性能、生物学功能进行改性,并且取得了相当显著的进展,诸如锶、铁、铜等得到了广泛的研究。
1.1 锶掺杂羟基磷灰石
锶是一种在骨修复过程中起到重要作用的微量元素,与钙的功能近似。……
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