纳米羟基磷灰石应用研究进展

羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机矿物成分,当羟基磷灰石的尺寸达到纳米级时将表现出一系列的独特性能。纳米羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,是较好的生物材料,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术,在生物医学领域具有非常广阔的应用前景。文章综述了纳米羟基磷灰石的应用研究,指出了目前纳米羟基磷灰石材料中存在的主要问题,并对纳米羟基磷灰石的发展前景进行了展望。     

不饱和聚酯酰胺树脂/纳米羟基磷灰石复合材料的制备及性能研究

通过熔融缩聚法合成了一种不饱和聚酯酰胺树脂,并用纳米羟基磷灰石（n-HA）进行增强,研究了其弯曲和降解性能。结果表明,不饱和聚酯酰胺树脂有优良的热稳定性;随n-HA含量增加,复合材料弯曲性能有一定升高,但当n-HA含量超过10 ％时弯曲性能反而降低;在前3个月的降解过程中,高n-HA含量的纳米复合材料更能降低力学性能衰减率及减少质量损失率;纳米复合材料在1.0 mol/L NaOH标准溶液中水解10 d后n-HA含量越高,水解越快。     

醇化改性蓖麻油基聚氨酯/n-HA复合支架材料的结构及力学性能

有机/无机材料的两相界面作用和均匀复合是影响复合支架材料性能的主要因素。本研究通过工艺改进, 对聚氨酯软段成分进行改性得到醇化蓖麻油, 经原位聚合发泡制备出多孔复合支架, 较好地实现了纳米羟基磷灰石(n-HA)颗粒的均匀分散。结果表明, 改性聚氨酯基体有效增加了羟基值, 其与极性n-HA两相界面复合良好, 无明显界面分相和颗粒团聚发生。支架孔径分布均匀, 但支架材料的孔隙率、孔径大小和结晶度略有减小。红外光谱和X射线衍射分析表明, n-HA和醇化蓖麻油基聚氨酯基体的分子间存在丰富的氢键和化学键, 促进了无机-有机相的相容性和稳定性。醇化改性和纳米无机粒子添加对材料性能的协同作用有效改善了支架的力学性能, 复合支架的压缩强度和模量均大幅增长。该种n-HA/聚氨酯复合支架有望用于进一步的骨再生和骨组织工程研究。     

新型改性的n-HA与PLGA复合材料的制备及性能研究

采用硅烷偶联剂(KH550)和L-丙交酯LLA联合接枝处理的新方法对纳米羟基磷灰石(n–HA)进行表面改性, 然后将其与聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)作不同比例复合(n-HA为3wt%、10wt%、20wt%及30wt%), 得到改性n-HA/PLGA复合材料(g-n-HA/PLGA)。将其与未改性n-HA及未改性n-HA/PLGA复合材料作对比检测。结果表明, 该联合处理方法是n-HA进行表面接枝改性的新型有效方法。且改性处理后的n-HA与未改性处理的n-HA相比, 能更好地在PLGA基体中分散均匀, 并能提高PLGA结晶能力和PLGA的力学性能。当改性处理后的n-HA添加量为10wt%时, 其复合材料抗弯强度和拉伸强度分别比未改性n-HA/PLGA提高14.4%和11.3%。该新型g-n-HA/PLGA复合材料有望用作骨折固定材料。     

超声波辅助下纳米羟基磷灰石的制备

为有效控制纳米羟基磷灰石粉体的团聚,以硝酸钙和磷酸氢二铵为原料,超声波辅助下合成了纳米羟基磷灰石粉体,并对其进行了900℃的热处理。借助X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重差热分析(TG-DTA)对合成的羟基磷灰石进行了物相组成、化学组成、微观形貌、热稳定性的研究。结果表明合成的羟基磷灰石为50nm左右均匀分散的等轴晶,超声处理有效控制了纳米粉体的团聚,热处理能显著提高羟基磷灰石晶粒的结晶度。     

纳米羟基磷灰石及其复合材料技术进展

介绍了纳米羟基磷灰石制备和掺杂技术,以及纳米羟基磷灰石复合材料,包括它们在组织工程支架材料、缓控释药物载体、靶向药物传递及环境功能材料等方面的制备技术和应用,显示纳米羟基磷灰石及其复合材料在生物医学领域将会有良好发展前景。     

层状纳米羟基磷灰石的结晶性能及形成机理

在前期利用模板剂法制备层状纳米羟基磷灰石（nano-hydroxyapatite,n-HA）的基础上,利用透射电子显微镜、X射线衍射和Fourier变换红外光谱等研究并讨论工艺参数对材料结晶性能影响以及形成机理。结果表明：反应24h后,HA晶体形成且层状结构清晰;在碱性条件下,生成的产物主要是n-HA,酸性条件下则生成CaHPO4;乙醇与水的质量比为2.0时,纳米晶体形状、大小相对均一。工艺参数的变化会影响表面活性剂的堆积参数,沿着表面活性剂模板生长的羟基磷灰石颗粒有不同的微观结构及形貌。     

Zein/polyvinyl alcohol-based electrospun nanofibrous films reinforced with nano-hydroxyapatite for efficient Cu(II) adsorption

To solve the problem of the presence of heavy metals in water causing water pollution, the biodegradable film based on zein/polyvinyl alcohol (PVA) with the incorporation of nano-hydroxyapatite (nHAP) was fabricated through an electrospinning technique. The copper ion was taken as the representative of heavy metal ions in this study. The result showed that the incorporated nHAP nanoparticles were dispersed within the zein/PVA matrix, and strong hydrogen bonding interactions were formed between the filler and matrix, improving the hydrophobicity of the nanofibrous films and maintaining thermal stability. The adsorption mechanism was analyzed by fitting the adsorption process with pseudo-first-order model and pseudo-second-order model. Based on the ion exchange effect, electrostatic interaction, and complexation, the adsorption capacities of nanofibrous films for Cu(II) were significantly increased after adding nHAP. When the nHAP content was 20 wt.%, the Cu(II) adsorption capacity reached up to 23.86 mg/g, and the adsorption efficiency was 13.94% higher than that of neat zein/PVA nanofibers. This work suggests the potential of the electrospun zein/PVA/nHAP nanofibrous films as desirable eco-friendly materials in metal removal applications.     

纳米羟基磷灰石对光催化棉织物的保护性能

为提高棉纤维的光学稳定性,利用纳米羟基磷灰石(HAP)作为棉纤维的保护剂,对棉针织物进行功能性后整理。根据扫描电镜对比实验和红外光谱的测试结果,研究纳米HAP与棉纤维的结合机制,优选HAP分散体系与棉纤维结合的最佳工艺条件:纳米HAP在水中形成分散体系,pH值为12.30时,可使纳米HAP致密、均匀地分布于棉纤维上;实验证明,在紫外线照射时纳米HAP对棉织物具有良好的保护作用,吸附有纳米HAP的棉织物,在TiO2光催化作用中,顶破强力平均可提高约24.51%。     

CS/n-HA复合微球的制备与表征

在CS载药微球和n-HA载药的基础上探索新的复合药物载体材料,以戊二醛为交联剂采用乳化交联法制得CS/n-HA复合微球,并采用SEM、XRD、IR及激光粒度测试等手段对复合微球进行分析表征.结果表明,CS/n-HA复合微球球形度较好,微球表面致密;复合微球样品的中位粒径D50为20μm,大部分分布在10～50μm范围内;复合后CS/n-HA微球中的n-HA结晶状态未发生明显变化,而CS的结晶程度有所降低;CS/n-HA复合微球的形成主要是基于CS和戊二醛的Schiff碱反应.