人工骨合成中生物矿化条件对胶原-磷酸钙复合物组成及微观结构的影响(英文)

摘要

背景:骨组织工程材料的研究是组织工程研究中最有成就的领域之一,但人工骨的合成机制研究尚有许多问题不清楚。目的:探讨人工骨合成过程中胶原与磷酸钙的作用机制。设计:单一样本实验。单位:红河学院材料研究室。材料:实验于2003-07/08在红河学院材料研究室完成。胶原(10g/L醋酸溶液);氯化钙、磷酸二氢钠、氢氧化钠、Tris、盐酸等;去离子水。方法:采用液氮冻结-冷冻干燥法,制备胶原-磷酸钙复合物A,B,以及矿化过程中不同时间的状态样品;用紫外分光光度计测定胶原-磷酸钙生物矿化动力学曲线,根据曲线规律,确定制备电镜样品时的不同取样时间;根据电镜照片和能谱数据进行机制分析。主要观察指标:胶原-磷酸钙复合物的形貌及其结构随时间的变化规律。结果:①在搅拌条件下,通过缓慢中和法生成的胶原-磷酸钙复合物A为束状或针状。②在静态条件下进行生物矿化,形成的胶原-磷酸钙等复合物B在矿化初期为层状结构,与纯胶原的自组装结构相似,碳、氧、磷、钙4种元素的摩尔比依次为:7.26∶20∶0∶2;矿化末期的结构呈致密的条状,有一定的纹理,有很细的沟纹,碳、氧、磷、钙4种元素的摩尔比依次为:11.02∶22.5∶1.06∶2。结论:胶原生物矿化早期,胶原首先与钙离子配位,并按胶原自组装方式形成载钙的层状胶原模板,然后磷酸根在已成形的模板上同钙离子生成磷酸钙;通过控制搅拌条件和作用时间,能够获得到网状结构和针状结构的胶原复合物材料。