珊瑚羥基磷灰石材料

第六節(jié)珊瑚羥基磷灰石材料

珊瑚(指石珊瑚而非軟珊瑚)為海洋內腔腸動物珊瑚蟲分泌的外骨骼沉積而成，其殼體主要成分為碳酸鈣，含量高達95％．由于其良好的生物相容性、機械性能好，以及有合適的降解性能，在人骨修復方面得到了應用。6.1珊瑚介紹

珊瑚作為人骨移植替代物有近50年的歷史,天然珊瑚的主要成份為磷酸鈣,經過“熱液交換反應”變?yōu)榱u基磷灰石(HA),以珊瑚制得的羥基磷灰石(CHA),作為骨移植替代物,具有骨傳導作用,但無骨誘導作用,同時,還有脆性大,機械強度低的缺點,從而使它臨床應用受到限制。為了克制珊瑚羥基磷灰石的缺點,需要通過改變理化條件,使其性質發(fā)生改變。6.2珊瑚的分類珊瑚分為：（1）天然珊瑚、（2）人工合成珊瑚（3）珊瑚的改性產物天然珊瑚為一種多孔性結構體，是在海水中長期沉積(鈣離于和含磷離子)作用形成的。其主要成分碳酸鈣為無定形結構，孔率介于30％一60％，孔徑在100m到幾百微米之間．6.2.1天然珊瑚它由于含有其他元素及有機物，與純碳酸鈣的性能有所不同。另外，在孔隙率很大(60％)的情況下能保持一定的強度。作為人工骨材料其抗壓強度(約18.6MPa)不足，彈性模量（49.7GPa）與人骨相比偏高。珊瑚的處理主要是去除有機質，可采用超聲法和化學法，并在高壓滅菌器消毒即可使用。

人工珊瑚主要通過化學或模仿生物沉積方法得到多孔碳酸鈣．但無論從強度還是多孔性方面都無法與天然珊瑚相比。6.2.2人工珊瑚天然珊瑚人工珊瑚

將天然珊瑚的碳酸鈣中的碳酸根換成磷酸根，則得到珊瑚羥基磷灰石，基本工藝為珊瑚在高溫、高壓下與磷酸二氫銨長時間反應，得到珊瑚羥基磷灰石。

6.2.3改性珊瑚該材料除保持珊瑚的孔結構外，還提高了珊瑚的硬度(一般莫氏硬度為5，而珊瑚一般為3-4)．而基磷灰石是骨組織的主要無機成分，與組織的相容性更好。珊瑚中的CaCO3在體內可離解成Ca2+、HCO3-，其中HCO3-參與體液的HCO3-/CO2緩沖體系，而Ca2+則可參與植入體表面的鈣、磷離子交換，促進新骨的形成。珊瑚的降解主要是破骨細胞的吞噬作用及碳酸酐酶(CA)對珊瑚的吸收。6.3珊瑚的結構珊瑚骨料珊瑚不改變機體正常的免疫狀況，具有良好的生物相容性和骨親和性；同時其孔結構有利于骨組織的長入和替代，有一定的骨傳導作用。6.4珊瑚羥基磷灰石人工骨經過合成的珊瑚羥基磷灰石人工骨,色澤、孔隙結構和化學成分與人骨相近,其微孔珊結構有利于骨組織的生長和替代;而且珊瑚復合人工骨材料無溶解作用,血液相容性好,未發(fā)現其具有致突變作用及遺傳毒性。成骨能力強,是一種良好的骨移植替代品。6.5復合珊瑚羥基磷灰石人工骨6.5.1珊瑚羥基磷灰石/重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2/幾丁糖人工骨

國內學者以不同方式將珊瑚羥基磷灰石、重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(rhBMp-2)、幾丁糖復合。

通過動物實驗證實復合珊瑚羥基磷灰石人工骨的成骨效率好,顯著增加了珊瑚羥基磷灰石的骨誘導作用,異物移植后的炎癥反應和排斥反應輕;在臨床應用中也充分證實了生物相容性好,無毒性,成骨誘導作用優(yōu)于單純珊瑚羥基磷灰石。6.5.2重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2/膠原/珊瑚復合人工骨將具有骨誘導性的重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(rhBMP2)與膠原、珊瑚復合制備出rhBMP2/膠原/珊瑚復合人工骨,通過動物實驗證實膠原珊瑚是重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2較理想的載體,具有緩釋骨形態(tài)發(fā)生蛋白的作用,該復合骨具有良好的異位誘導骨活性。蛋白質在體內的作用6.6珊瑚在醫(yī)學中的應用

珊瑚可用于口腔頜面部整形，鼻畸形患者，鼻小柱內植入珊瑚，以提起鼻尖。珊瑚粉末