论文部分内容阅读
羟基磷灰石(HA)材料由于具有与人体硬组织(如骨骼、牙齿等)的无机成分相似的结构和组成,以及良好的生物相容性、生物活性而被广泛应用于医学领域,如骨填充材料或非受力部位的植入体等,但是其植入体内后较低的降解速率限制了其应用。为了改善HA材料的溶解性能,可以在制备HA的过程中掺杂微量元素,如镁、锌等。本文用溶胶凝胶法制备分别掺杂不同含量镁或锌的HA纳米粉体,通过DSC-TG、XRD、SEM分析HA粉体的析晶温度和分解温度、晶相组成、结晶度、晶粒尺寸、晶格参数、微观形貌,并在磷基缓冲液(PBS)中测试HA粉体的溶解性能。实验结果表明,经550℃热处理后的掺杂1.00-8.00 mol.% MgO的HA粉体的主晶相为Mg取代的HA(MgHA)。同时,Mg进入HA晶格,促进HA分解,形成掺杂的β-磷酸三钙(β-MgTCP)和Ca7Mg2P6O24。与纯HA相比,掺杂MgO的HA具有较好的溶解性,且当MgO含量不超过5.00 mol.%时,掺镁HA粉体的溶解性随MgO掺杂量的增加而增大,而MgO含量大于5.00 mol.%时,溶解性反而随MgO的增多而降低,这与MgHA、β-MgTCP和Ca7Mg2P6O24的相对含量有关。同样,当掺杂ZnO时,Zn取代HA中的Ca导致HA的晶粒尺寸、结晶度、晶格参数、微观形貌等发生变化,并促进HA的热分解,产生一定量的β-ZnTCP和Ca19Zn2(PO4)14,使HA粉体的溶解性提高。当ZnO掺杂量在1.00-3.00 mol.%之间时,ZnO越多,掺锌HA粉体的溶解性越好,而掺杂3.00-8.00 mol.% ZnO的HA粉体的溶解性随ZnO含量的增加而降低。另外实验还证明,β-ZnTCP比Ca19Zn2(PO4)14更易溶解。掺镁和掺锌的HA的溶解性不同,掺镁的HA比掺锌的HA的溶解性更好。