摘要
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Ca7MgP6O24。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Ca7MgP6O24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Ca192n2(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。
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