当前位置:问答库>论文摘要

题目:流体剪切力对磷酸钙晶体形成及微观结构的影响

关键词:流体剪切力; 磷酸钙; 结晶; 生物矿化; 骨磷灰石

  摘要


生物系统中,应力环境对骨组织细胞的重要影响已经被证实。此外,应力环境对骨磷灰石的影响同样不能忽视。磷酸钙作为骨磷灰石的最主要形式,在其结晶过程中存在从无定型磷酸钙向羟基磷灰石的转变。本文研究中,使用化学湿法制备无定型磷酸钙前体,采用锥板粘度仪在磷酸钙的结晶过程中提供4个不同大小(0.5, 1.0, 1.5, 2.0Pa)的均一稳定的流体剪切力。通过原子发射光谱(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectroscopy,  ICPMS)进行钙磷比的检测,采用透射电镜(Transmission Electron Microscope, TEM)对所得磷灰石形貌进行观察。磷灰石的晶体结构信息通过X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD)和选区电子衍射(Selected Area Electron Diffraction, SAED)获得。实验结果显示,低剪切力(≤ 1.0 Pa)会对磷酸钙在陈化阶段晶体伸长与从无定形磷酸钙到羟基磷灰石的转变有积极作用,有利于加速形成有序的缺钙磷灰石结构,另外,高剪切力(> 1.0 Pa)对此无效甚至有抑制作用,因为所得缺钙磷灰石的形貌欠佳结构受损。剪切力作用下得到更长且直的微晶,具有趋于某种取向的晶体结构,这一结构有可能对其力学特性及生物学特性具有积极作用。生物活性评价结果说明,在与前成骨细胞共培养中,1.0Pa流体剪切力作用9小时的磷酸钙样品较静置组样品具有更好的细胞相容性。本研究的结果能够有助于更好的理解骨生物矿化的机制,为开发新型骨修复材料提供一种新的思路。