炎性历程模拟体液对多孔HA/�-TCP生物陶瓷类骨磷灰石形成的影响*季金苟1,2冉均国1,�苟立1王芳瑚1孙璐薇11(四川大学无机材料系,成都610065)2(重庆大学化学化工学院,重庆400044)摘要通过对多孔HA/�-TCP生物陶瓷在炎性历程模拟体液(Simulatedbodyfluid,SBF)中动态浸泡(即先在模拟炎性体液pH6.5的SBF中动态浸泡2d,再在正常体液pH7.4的SBF中动态浸泡12d)的类骨磷灰石形成情况的研究后发现,模拟炎性历程的微酸性会溶解材料表面颗粒较细或曲率半径较小的部分,使材料表面变得光滑和溶解性能下降,在随后正常体液的pH值下类骨磷灰石的形成量明显减少,这为理解钙磷生物陶瓷植入体内的诱导成骨机理和在体外筛选骨诱导性较好的钙磷材料提供了更可靠的方法。另外,实验结果还显示,用微波等离子体烧结的多孔HA/�-TCP生物陶瓷,在正常SBF和模拟了炎性历程的SBF的动态实验中,其类骨磷灰石形成情况都好于用常规马弗炉烧结的样品,这预示用微波等离子体烧结的多孔HA/�-TCP生物陶瓷可能具有更好的骨诱导活性。关键词多孔HA/�-TCP生物陶瓷模拟炎性历程模拟体液类骨磷灰石TheEffectofASimulatedInflammationProcedureinSimulatedBodyFluidonBone-likeApatiteFormationonPorousHA/�-TCPBioceramicsJiJingou1,2RanJunguo1,�GouLi1WangFangfu1SunLuwei11(DepartmentofInorganicMaterials,SichuanUniversity,Chengdu610065,China)2(CollegeofChemistryandChemicalEnineering,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China)AbstractTheformationofbone-likeapatiteonporousHA/�-TCPbioceramicsindynamicsimulatedbodyfluid(SBF)undergoingasimulatedinflammationprocedure(pH=6.5)wasinvestigatedinordertostudythemechanismofosteoinductionandbuildanewmethodtochoosebiomaterialswithbetterbioactivity.TheresultsshowedthatthesurfaceofporousHA/�-TCPbioceramicswhichunderwentasimulatedinflammationprocedureindynamicSBFwasmoresmooth.ThelightacidityinthesimulatedinflammationprocedurewoulddissolvethefinegrainsandthepartspossessingsmallercurvatureradiusonthesurfaceofporousHA/�-TCPbioceramics,whichwouldreducethebioceramicssolubility.FollowedinnormalSBF(pH=7.4),theamountofbone-likeapatiteformedontheporousHA/�-TCPbioceramicswaslessthanthatofporousHA/�-TCPbioceramicsincubationinnormalSBFallalong.Theresultsalsoshowedthattheamountofbone-likeapatiteformedontheporousHA/�-TCPbioceramicssinteredbyamicrowaveplasmawasmorethanthatofporousHA/�-TCPbioceramicssinteredbyaconventionalfurnace.KeywordsPorousHA/�-TCPbioceramicsSimulatedinflammationprocedureSimulatedbodyfluidBone-likeapatite*国家重大基础研究项目资助(973G1999064701)�联系人。Tel:028-85401280生物医学工程学杂志JBiomedEng2004;21(4)∶531～5351引言钙磷生物陶瓷是公认最有希望的骨组织替代品,具有优良的生物相容性和骨传导性,其骨诱导性能也受到越来越多的关注。早在1990年,Ripamo-nti[1]用珊瑚转变成的多孔HA植入动物非骨部位就观察到诱导成骨现象。1992年,Klein[2]将多孔钙磷生物陶瓷植入狗的肌肉组织中,进一步证实钙磷陶瓷骨诱导性的存在。但由于发生诱导成骨现象的条件复杂,很多类似的研究没有观察到这一现象[3,4]。最近的研究表明,钙磷生物陶瓷的骨诱导性与其相组成、孔结构及粗糙度等都有较大的关系[5,6]。Kurashina等[7]用兔子所做的实验研究表明,HA对�-TCP之比为了7/3时要好于2/8。还有人发现动物物种不同,其钙磷生物陶瓷的骨诱导性也存在差异。可见影响钙磷生物陶瓷骨诱导的因素非常复杂,如何快速对钙磷生物陶瓷的骨诱导性进行评价是目前研究的热点之一。动物评价具有接近人体环境的优势,但其缺点也是显而易见的,动物试验是多因素叠加效应的结果,使得研究者较难直接分辩各因素与材料骨诱导性之间的关系。模拟动物或人体生理环境的体外实验是解决这一问题的较好办法。deBrunijn等[8]认为,生物材料上类骨磷灰石层的形成是它具有骨诱导性的先决条件,这为体外模拟提供了实验...
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