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[目 的]研究利用溶胶-凝胶法制备纳米氧化锌(nanometer zinc oxide,nmZnO)对珊瑚羟基磷灰石(Coral Hydroxyapatite,CHA)表面进行抗菌改性的关键工艺条件,根据同步热分析仪检测结果探究制备CHA/nmZnO复合材料的热处理条件,制备出兼具良好的成骨活性和抗菌性能的多孔复合人工骨材料并初步研究CHA/nmZnO复合材料的体外降解性能。[方 法]①使用天然珊瑚和磷酸氢二铵为原料在特制的高温高压反应釜内进行“水热反应”,设置反应温度为180℃,反应时间12h。反应后经过超声及水浴清洗得到黄白色CHA颗粒,应用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)及 X 射线衍射仪(X-Ray Diffractomer,XRD)检测分析复合材料的表面形貌特征及物相组成成分。②以硝酸锌为原料,使用聚乙二醇6000(Polyethylene glycol 6000,PEG-6000)作为分散剂,采用溶胶-凝胶法对CHA颗粒进行表面抗菌改性,设置反应温度为70℃,调节溶液PH值至6.2-6.4范围内,经过超声清洗、磁力旋转搅拌、彻底干燥及热处理后得到白色多孔抗菌性CHA/nmZnO复合材料,通过XRD、SEM检测,研究材料的化学元素组成和表面形貌特征,探究不同原料配比和热处理条件对CHA/nmZnO表面的纳米粒子粒径及分布影响,最终确定理想的改性工艺条件,制备出多孔抗菌性CHA/nmZnO复合材料。参照ISO 10993-14:2001标准进行体外降解实验,根据标准推荐方法配制三羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-Hcl)缓冲液,体外降解实验共进行7d,设置实验分组为:天然珊瑚组、CHA颗粒组、CHA/nmZnO颗粒组及Bio-oss骨粉组共四组,每组设置3个平行实验,分别在1d、3d、7d对各组材料进行过滤称重,计算每组材料的失重量及降解率,根据材料的降解率大小初步探究复合材料的降解性能。利用SEM检测分析降解前后材料表面的形貌变化,XRD检测样品在降解前后的化学组成成分改变情况。[结 果]①天然珊瑚经过清洗消毒、研磨过筛及水热反应后,得到黄白色多孔CHA颗粒,XRD检测结果显示样品存在羟基磷灰石特征峰,主峰为碳酸钙特征峰;SEM检测可见材料表面有鳞片状物质生成,珊瑚原有孔状结构未发生破坏。②利用溶胶-凝胶法对CHA表面进行抗菌改性过程中,珊瑚羟基磷灰石、硝酸锌、PEG-6000的质量比为48:4:5条件下,SEM检测结果显示复合材料表面熔附有分布均匀的圆形纳米颗粒,粒径均控制在70nm以下,未见明显团聚现象,CHA结构未被破坏,孔洞孔隙等处也有纳米颗粒的分布;由X射线能量色散谱(Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy,EDX)检测结果可知,圆形纳米颗粒为nmZnO;XRD图谱显示复合材料存在氧化锌特征峰。体外降解实验结果表明天然珊瑚、CHA、CHA/nmZnO及Bio-oss四组材料在Tris-Hcl缓冲液中浸泡7d后,四组材料均产生不同程度的降解现象,降解率分别为9.71%、7.84%、19.27%、3.22%,多孔CHA/nmZnO复合材料的降解性能在四组样品中最优。SEM结果可见CHA/nmZnO样品的主要降解部位为孔状及断端边缘,表面羟基磷灰石层部分发生崩解脱落,暴露内部碳酸钙结构,呈豆渣状,孔状结构处见孔径增大,整体形貌呈凹坑状。CHA的主要降解反应部位同CHA/nmZnO组,表面羟基磷灰石层发生少量脱落,内部呈针状,孔壁结构完整性被破坏,孔径略有增大。根据XRD检测结果可知,降解前后的CHA颗粒物相组成未发生变化;降解后的多孔CHA/nmZnO抗菌性人工骨复合材料中ZnO和Ca(OH)2特征峰消失,说明样品表面熔附的nmZnO颗粒和热处理过程中转化的少量CaO成分在Tris-Hcl缓冲溶液中被降解,降解后的剩余材料是以碳酸钙为主特征峰并含有羟基磷灰石特征峰的混合材料。[结 论]利用水热反应原理可以制备出珊瑚羟基磷灰石颗粒,主要以碳酸钙及羟基磷灰石两种成分构成。采用硝酸锌溶胶-凝胶法能够对珊瑚羟基磷灰石表面进行抗菌改性,理想的改性工艺条件为:PH值在6.2-6.4范围内,反应温度为70℃,CHA、硝酸锌、PEG-6000质量比为48:4:5时,制备出的CHA/nmZnO复合材料表面的纳米氧化锌颗粒分布均匀且粒径小于70纳米。多孔CHA/nmZnO人工骨复合材料在Tris-Hcl缓冲液中可以被降解,属于可降解材料。