纳米生物医用材料的进展研究

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料研究发展也较快。国内外在高分子/磷酸钙类复合生物材料方面已经做了大量研究工作，这些研究包括胶原蛋白/羟基磷灰石复合材料、壳聚糖/羟基磷灰石复合材料、聚乳酸/羟基磷灰石复合材料等。近几年国内在生物活性陶瓷/生物高分子复合材料方面开展了一些有意义的前瞻性研究，在国际上事先报道了胶原蛋白/硅酸钙、壳聚糖/硅酸钙及聚酯/硅酸钙等复合生物活性材料的阶段性研究结果。可以说，钙-硅基生物活性陶瓷及其复合材料的制备及性能研究是目前国际上前沿的研究方向之一。

从硬组织修复材料的应用和产业发展情况来看，目前已经形成产品的主要是颗粒状生物活性玻璃、AW生物活性玻璃陶瓷、羟基磷灰石人工骨修复材料、β-磷酸三钙骨修复材料和自固化磷酸钙骨修复材料。其中，国外产品占了主要市场，因此，具有优良性能的生物活性玻璃和生物活性陶瓷多孔支架材料有可能成为“十一五”期间最具竞争力的骨修复产品。硬组织替代材料也是生物材料的重要组成部分，在各种硬组织技术产品的开发应用方面，美国、瑞士和德国的一些公司比较活跃。钛合金表面生物涂层材料是目前最被看好的硬组织种植体的材料，其中等离子喷涂技术制备的涂层材料较为成功。目前应用最为广泛的为钛合金表面的Ti和HA涂层。但是随着人们生活水平的提高和生活质量的改善，对人工硬组织材料的性能要求也随之提高，而目前的这些涂层材料的性能仍然存在一些不足。Ti涂层具有良好的力学性能，但是不具生物活性，在体内与宿主骨之间常常形成一层结缔组织，不能产生直接的化学结合。HA涂层具有良好的生物活性，但是由于HA涂层与钛合金基体结合强度较低，影响体内使用安全性和寿命。有报道髋关节置换10年后松动率达51％，再翻修率为10％-18％。欧美发达国家60岁以上者约2％做了髋关节置换，若以这样的翻修率计，其数量相当可观，并给大量的病人带来痛苦。因此，研制既具良好生物活性，又具优良力学性能的涂层材料，已经成为势在必行的工作。我国等离子喷涂技术制备硬组织置换涂层材料的研究开始于20世纪60年代，已有40余年历史。但由于起步较晚，总体上仍然与国际先进水平存在一定差距。主要的不足之处有：制备工艺质量不高，产品档次较低；生物涂层材料在品质上也未达到生物学性能与力学性能完美结合，研发尚未形成规模。目前羟基磷灰石涂层钛合金人工关节主要由国外产品占据了市场。因此，开发具有自主知识产权的新型生物活性陶瓷涂层具有重大意义。 纳米生物材料，特别是纳米复合生物材料也是一个有发展前景的研究方向。纳米生物材料的—个最主要的应用是药物的控制释放。其中无机纳米孔结构材料作为新型药物载体的研究，是国际上近期备受关注的研究方向。无机孔状纳米结构材料，如纳米管和介孔材料，具有纳米孔结构和高比表面特征，且结构稳定，在物质存储方面具有广阔的应用空间，利用无机纳米孔结构材料进行药物的存储与释放系统研究具有良好的发展前景。无机纳米孔结构材料特别适用于可控性药物释放系统，通过对微孔的功能化组装，能够实现药物存储与释放的定时、定速、定向完全控制。此外，纳米复合生物材料也是近来发展较快的研究方向。从最近发表的论文情况来看，目前的研究主要集中在纳米羟基磷灰石与胶原蛋白、聚乳酸等高分子材料复合，以此得到具有更好的力学和生物学性能的生物材料。这方面国内与国外的差距相对较小，比如清华大学已经研究并开发出纳米羟基磷灰石与胶原蛋白复合材料并成功用于骨缺损修复。但是，纳米材料的安全性是一个目前人们越来越关注的问题，所以纳米生物材料是否能进—步发展和得到应用与其安全性研究结果密切相关。

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