脂質(zhì)體在人體硬組織中的仿生礦化研究.pdf

1、在人體硬組織的形成中，細胞是礦化的主宰，可調(diào)控礦化的離子濃度，pH值，抑制劑的形成等．細胞最根本的作用就是隔室化，通過隔室化控制反應(yīng)物的濃度，定位，催化，平衡移動．基質(zhì)小泡可以由成骨細胞，軟骨細胞，成牙本質(zhì)細胞產(chǎn)生．基質(zhì)小泡以出芽的方式形成，然后與細胞分離，形成獨立的細胞器．保留了原有的細胞內(nèi)液和細胞膜．內(nèi)液中含磷酸根離子和促進磷酸根形成的堿性磷酸酶，焦磷酸酶等．基質(zhì)膜中的鈣泵，與鈣離子，磷酸根離子形成的Ca-磷脂-PO<,4>三元配合

2、物，使鈣離子，磷酸根離子在基質(zhì)內(nèi)濃縮形成無定形磷酸鈣(ACP)，然后在胞外釋放，經(jīng)轉(zhuǎn)化形成HA晶體．基質(zhì)的鈣化是通過基質(zhì)小泡的分泌完成的“仿生設(shè)計”作為一種研究方法在各個領(lǐng)域都為科學家門所重視和利用．隨著研究的進一步深入，特別是在設(shè)計加工方面的發(fā)展如對控制細胞材料之間相互作用參數(shù)的理解、為個別細胞組成三維活性組織提供最佳條件等，生物材料學家門認識到如何得到有生命活性的材料，用生物學原理去設(shè)計和制造真正仿生物的材料成為21世紀生物材料學研

3、究的主要內(nèi)容。 基于這一思路本課題采用脂質(zhì)體模擬基質(zhì)小泡在骨組織，牙齒硬組織中隔室化的作用，仿生礦化形成羥基磷灰石，探討其在牙本質(zhì)，牙釉質(zhì)再礦化中的應(yīng)用和骨替代材料的仿生構(gòu)建。 用磷脂合成脂質(zhì)體，脂質(zhì)體的尺寸，大小類似骨組織中的基質(zhì)小泡，將鈣和無機磷酸鹽包裹在脂質(zhì)體中,當加溫到37度時，合成脂質(zhì)體的磷脂發(fā)生相變，包裹的鈣，磷和氟叢脂質(zhì)體中迅速釋放出來。在牙本質(zhì)，牙釉質(zhì)片的表面形成沉積物。自然，真空干燥后用XRD，XPS，

4、SEM等方法評價形成的沉積物的物相和結(jié)構(gòu)。將明膠溶解在水溶液中，在不斷攪拌的情況下，將以上合成的含有鈣、磷，氟的脂質(zhì)體緩慢加入到明膠溶液中，調(diào)整pH值，溫度，靜置。將最后的合成物自然干燥，并用XRD，TEM，SEM，F(xiàn)T-IR表征結(jié)構(gòu)，形貌，組成。 結(jié)果：牙片上沉積的礦物為羥基磷灰石，并且F-取代了部分羥基，分子式為(Ca<,10>(P04)<,6>eOH<,(x)> F<,(y)>)這說明可以用脂質(zhì)體懸液加熱牙釉質(zhì)牙本質(zhì)可以導

5、致氟化羥基磷灰石在其表面沉積，可對牙本質(zhì)過敏，早期釉質(zhì)齲進行再礦化，并可防止脫礦的進一步形成。將反應(yīng)完后的明膠懸液在干燥前，作透射電鏡觀察，見到羥基磷灰石成針狀，沿著明膠纖維排列成束狀，電子衍射顯示羥基磷灰石的C軸平行與明膠纖維，擇優(yōu)取向。掃描電鏡也觀察到羥基磷灰石晶體沿著明膠纖維形成的網(wǎng)架生長，成針狀類似骨組織中的羥基磷灰石形狀。FT-IR顯示了干燥后的復(fù)合物非常類似自然骨組織的紅外光譜。表明利用脂質(zhì)體仿生礦化，可行成良好的類似骨組織