氧化鋯基納米羥基磷灰石功能梯度生物材料的微觀形貌和物相分析

2020-12-19 中國組織工程研究雜誌

文題釋義：

生物功能梯度材料：通過梯度功能技術將2種或2種以上的生物材料複合成的新型非均質生物材料，整體上材料從一種成分過渡到另一種成分，其內部則是這2種或多種成分多層次、不同比例混合後的單向逐漸梯度過渡，通過連續性、梯度性改變複合材料的組成和結構，能夠弱化材料間不匹配因素，緩和應力分布，從而使各生物材料牢固的結合併充分發揮它們的優勢性能。

X射線衍射：X射線通過晶體時在某些特殊方向上產生強衍射，衍射線在空間分布的強度和方位與晶體結構密切相關，利用此原理可測定分析物相、結晶度，還可對點陣參數進行精密測定。

微觀形貌：利用掃描電鏡觀測到的物體真實、清晰並富有立體感的細微結構，反映物體精細的表面形態和複雜立體結構，在陶瓷材料中可觀察到晶相能分辨晶體大小、取向、分布情況及雜質、氣孔及其分布等。

背景：新型氧化鋯基納米羥基磷灰石生物梯度功能陶瓷具備層間結合牢固、抗壓和抗剪切強度高的機械性能，但其生物學性能尚待研究。

目的：應用掃描電鏡和X射線衍射儀檢測氧化鋯基納米羥基磷灰石生物梯度功能陶瓷的微觀形貌和物相。

方法：將圓柱狀氧化鋯基納米羥基磷灰石生物梯度功能陶瓷用高速手機縱向剖成薄片狀試件，用細砂紙對剖面(各層相交面)進行打磨拋光，噴金後採用掃描電鏡觀察表面微觀形貌及分層結構；將試件在瑪瑙研缽體研磨成粉末狀，紗布過濾後篩取粒度較小的陶瓷粉末，採用X射線衍射儀進行物相分析。

結果與結論：①掃描電鏡顯示，梯度層間結合緊密，晶粒體積基本均一，有少量氧化鋯團聚，越靠近表面層納米羥基磷灰石含量越高，且有均勻的小孔隙；②X射線衍射儀檢測顯示，主要以四方相氧化鋯和納米羥基磷灰石衍射峰為主，另有少量β-磷酸三鈣、α-磷酸三鈣、CaZrO3和單斜相氧化鋯晶體；③結果間接表明，表層納米羥基磷灰石在梯度層過渡下與氧化鋯基體層結合牢固，氧化鋯基納米羥基磷灰石梯度功能生物材料是一種力學和生物學性能優良的陶瓷材料。

0000-0001-6969-6542 (王倩)

中國組織工程研究雜誌出版內容重點：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 納米材料; 緩釋材料; 材料相容性；組織工程

關鍵詞: 骨, 材料, 氧化鋯, 納米羥基磷灰石, 梯度功能材料, 生物材料, 生物陶瓷, X射線衍射儀, 掃描電鏡

引用本文：王 倩, 李 璐, 舒靜媛, 董志恆, 靳友士, 王青山. 氧化鋯基納米羥基磷灰石功能梯度生物材料的微觀形貌和物相分析[J]. 中國組織工程研究, 2021, 25(10): 1517-1521.

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