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羟基磷灰石
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'''<big>羟基磷灰石</big>'''
[[File:Prince 2007年在超級盃的經典演出羟基磷灰石.jpg | thumb | 300px 400px | left 右 | 王子 Prince 2007年在超級盃的經典演出 羟基磷灰石 <br> [https://ysolifess0.bdstatic.com/prince-rogers-nelson70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/ u=349828023,2530521733&fm=26&gp=0.jpg 原圖鏈接] ]]
羟磷灰石(calcium hydroxyapatite,HA)是骨骼(包括牙齿)的主要矿盐。它在骨骼、牙齿外组织沉积,即为异位钙化。异位钙化可发生于机体各个部分,包括局部的和系统的结缔组织、关节及关节周围组织。关节及关节周围组织钙化,常不出现症状,但有时可造成急性关节炎和其他多种慢性关节疾患。此病一般症状较轻,甚或无任何症状,但也可以致关节破坏畸形而需关节更换术。HA的关节周围沉积可发生于任何年龄,但其关节内沉积,多见于老年人。<ref>[https://www.wiki8.com/qianlinhuishichenjibing_20154/Archive_20228.html 羟磷灰石沉积病 2009年1月6日修订版,医学百科] </ref>
英文名: Hydroxyapatite;hydroxylapatite
[[File:Prince 2007年在超級盃的經典演出羟基磷灰石结晶.jpg | thumb | 300px 400px | left 右 | 王子 Prince 2007年在超級盃的經典演出 羟基磷灰石结晶 <br> [https://ysolifetimgsa.baidu.com/princetimg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1601119508585&di=5b66d0d5c4a7fd1f2d1ac0e9a5025b38&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fimg.yzt-rogers-nelson/ tools.com%2F20200701%2F985ef29c08141439b1ffa71bed21180e.jpg 原圖鏈接] ]]
简称:HAP
由于疾病、老龄化、交通事故频发等因素的影响,骨损伤病例逐年增加,据统计,我国每年有300万骨科病例,因而骨替代材料的需求不断增加。近些年,以羟基磷灰石为代表的骨替代材料逐渐成为临床应用的宠儿。
羟基磷灰石是脊椎动物骨骼和牙齿的主要组成成分,具有良好的生物活性和生物相容性。相对于传统的金属( [[ 不锈钢 ]] 、 [[ 钛合金 ]] )和 [[ 陶瓷 ]] (氧化铝、 [[ 氮化硅 ]] )类骨替代材料,羟基磷灰石不仅抗腐蚀性强、骨诱导生成性强,而且它在体内的降解也消除了前者的安全隐患。目前关于羟基磷灰石在骨替代材料中的研究主要集中在两方面,羟基磷灰石涂层和人体骨仿生再生材料。 <ref>[http://www.cas.cn/kxcb/kpwz/201409/t20140915_4203401.shtml 羟基磷灰石——新世纪骨“替身”,中国科学院2014-07-14] </ref>
== 羟基磷灰石其他信息 ==
== 人体应用 ==
羟基磷灰石涂层是指以钛合金为基底,利用物理化学手段将羟基磷灰石涂覆在其表面制备的硬组织植入材料。该材料植入人体后,钛合金可以提供足够的力学强度,表面的羟基磷灰石涂层易于与人体骨结合,在人体骨表面诱导新骨的生成,一般数月即可诱导新骨的生成。中国科学院上海硅酸盐研究所利用等离子喷涂技术制备的羟基磷灰石涂层,涂层与基底结合强度高,生物活性好,并已应用于人工髋关节等部位,至今制备的羟基磷灰石涂层植入体已有7万余付获得应用,取得了不错的临床效果 ,如图1所示 。但羟基磷灰石涂层存在结合力不够强的缺点,以至于在体内植入后出现涂层脱落的现象,这种问题的解决办法目前仍在不断的探索中。
人体骨仿生再生材料是指在体外模拟天然骨的形成环境,通过纳米技术获得与天然骨中尺寸相同的纳米羟基磷灰石晶体,并与胶原蛋白复合,在不同尺度上(微观和宏观)实现成分、结构和功能逼真与人体天然骨的新型复合材料。从高分辨电子显微镜和原子力放大镜分析,人体骨骼有一套非常精巧的结构:一束束胶原蛋白与一层层纳米级羟基磷灰石晶体,极为均匀、有序地“镶嵌”在一起。这种多层复合的自组装结构,也让骨骼兼备硬度和抗弯能力,因而模仿人体骨的这种特殊的结构组成理论上可以达到与人体骨相匹配的生物活性和力学相容性。除此之外,胶原蛋白的存在使得这种仿生的骨替代品易于与自体骨组织的快速粘结。目前关于这一方面的研究仍在进行中,由于外界很难精确模仿体内的成骨环境,人体骨仿生的难度仍然很大。由于骨骼中皮质骨和松质骨所承担的作用不同,其在结构组成上仍有些许差别,这无疑也增加了骨仿生的工作量和难度。 <ref>[http://www.cas.cn/kxcb/kpwz/201409/t20140915_4203401.shtml 羟基磷灰石——新世纪骨“替身”,中国科学院2014-07-14] </ref>
HAP的干法制备是选取精细研磨的前驱体进行混合,然后对混合前驱体进行热处理的制备方式。干法制备为了保证混合物可以完全反应,要求混合物是完全均匀的。最终生成物的纯度取决于准备过程中的精确称量,务必使混合物可以完全反应掉。因此干法制备对于反应物的纯度和剂量都有着很严格的要求,这些可变因素可能会限制最终化合物的生成。
Tromel等人通过在1050℃环境中煅烧 [[ 磷酸钙 ]] 和 [[ 氧化钙 ]] 混合物,确定了形成HAP的最佳条件。使用干法制备优点是生成产物的结晶度一般较好,但干法需要相对较高的温度,这可能会影响生成物的孔隙率。
=== 湿法 ===
==== (1)共沉淀法 ====
共沉淀法是制备HAP最直接、最经常使用的方法。化学反应过程由反应物中的 [[ 磷酸根 ]] (PO43-)离子和钙离子(Ca2+)共同反应生成HAP。根据磷酸根和 [[ 钙离子 ]] 的来源不同,共沉淀法的条件是可变的,但通常反应条件pH值在3-12、温度为室温到100℃。共沉淀法可以使用反应模板使生成物满足特定需求。
==== (2)水热法 ====
水热法合成HAP晶体技术目前已经非常成熟,该反应过程发生在高温高压的密闭环境中,以水或有机溶液为反应介质使原本难溶物质溶解并重新结晶。仇满德等人对不同钙源在水热体系下合成HAP晶体做了系统研究,研究发现钙源对生成的形貌有很大影响,使用 [[ 碳酸钙 ]] 和 [[ 氢氧化钙 ]] 可制得类似于球状结构的纳米HAP而使用氯化钙和硝酸钙所制得的HAP为短棒状。
==== (3)微乳液法 ====
== 相关视频 ==
<center>羟基磷灰石牙膏修复牙釉质</center>{{#iDisplay:z0934k3lfkz|780|460|qq}}</center><center>章伟羟基磷灰石</center>{{#iDisplay:h0659q2rog3|780|460|qq}}</center>
== 参考来源 ==
[[Category: 300 中国古代军政人物科學總論]] [[Category: 文学家330 物理學總論]]