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不同来源天然骨磷灰石的材料学性能比较研究
以人骨、牛骨、猪骨和羊骨组织为原材料,在测试原骨组织抗压强度后,于800℃煅烧8h,除去有机成分及其相应的抗原性,形成不同来源的骨磷灰石.通过组成和结构测试,并比较人骨组织形成的磷灰石与其它三种动物骨组织形成的磷灰石的组成和结构差别,确定哪种动物骨组织获得的磷灰石更接近于人骨磷灰石、在材料学性能上更适合作为人体修复和替代材料.结果表明,羊骨的抗压强度与人骨密质骨抗压强度接近,为(135.00±7.84)MPa.傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)分析结果表明,羊骨磷灰石和人骨磷灰石具有更接近的结构和物相组成;电感耦合等离子谱(ICP)测试结果表明,羊骨磷灰石中的微量元素与人骨磷灰石更为接近;能量弥散谱(EDS)测试结果表明,羊骨磷灰石和人骨磷灰石的Ca/P值为接近,为1.73±0.033;扫描电镜(SEM)分析结果表明,羊骨磷灰石与人骨磷灰石具有更接近的微观形貌.研究显示,羊骨与人骨具有更接近的抗压强度、煅烧后的羊骨磷灰石无机组成成分与形貌和人骨磷灰石相似,在材料学性能方面煅烧后的羊骨磷灰石更适合作为潜在的无机生物陶瓷材料.
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湿法合成纳米缺钙磷灰石的实验研究
目的:合成与人体骨磷灰石成分接近的纳米缺钙磷灰石.方法:将(NH4)2HPO4和Ca(NO3)2按照2:1的比例混合、振荡合成、陈化24 h后,清洗、离心、烘干.采用X线衍射、透射电镜、红外光谱及能谱分析等实验手段,对合成的磷灰石进行观察与评价.结果:(NH4)2HPO4和Ca(NO3)2在震荡条件下进行化学湿法合成,可制备出长约40～60 nm,宽约15～22 nm左右的缺钙磷灰石颗粒.,这种颗粒结构与通常的针状羟基磷灰石结构相比,更接近于人体骨磷灰石(长约50～64 nm,宽度为24～30 nm);该颗粒具有与骨磷灰石接近的钙磷比、相似的纳米尺寸、较低的结晶度,还含有一定量的碳元素.其合成过程简便易行,原料来源普通、经济.因为与人体骨磷灰石有着诸多的相似之处,经过今后的生物学实验,将有望成为生物活性更高的体内植入材料.结论:利用湿法合成纳米缺钙磷灰石简便有效、成分稳定、晶粒形貌受环境温度影响小,在纳米尺寸和成分上与骨磷灰石高度相似.
