稀土钇和磷酸钙骨水泥的国内外发展.docx

1、稀土钇和磷酸钙骨水泥的国内外发展目 录第一章 绪 论 - 1 -1.1稀土钇的综述 - 1 -1.1.1稀土对生物的作用 - 1 -1.2磷酸钙骨水泥的综述 - 2 -1.2.1CPC的分类 - 3 -1.2.2组成和固化反应 - 3 -1.2.3磷酸盐骨水泥的生物学特性 - 4 -1.2.4钙磷物质量的比对硅酸钙水泥性能的影响 - 6 -1.3稀土钇和磷酸钙骨水泥的国内外发展现况 - 6 -1.3.1稀土钇的国内外发展现状 - 7 -1.3.2磷酸钙骨水泥国内外发展现状 - 10 -第二章 实验部分 - 15 -2.1 实验药品 - 15 -2.2 实验仪器 - 15 -2.3 实验方法 -

2、 16 -2.3.1 高温固相合成法（干法） - 16 -2.3.2液相合成法（湿法） - 16 -2.4 实验过程（实验步骤） - 16 -2.5工艺流程图 - 17 -2.5.1 磷酸四钙的制备 - 17 -2.5.2 无水磷酸氢钙的制备 - 18 -2.5.3 CPC粉末的制备 - 19 -2.5.4 CPC粉末制备 - 20 -2.6 实验检测方法 - 21 -2.6.1 凝固时间测定 - 21 -2.6.2 压缩强度测试 - 21 -2.6.3 溶解率测试 - 22 -2.6.4 PH值的测定 - 22 -2.6.5 X射线衍射分析和原子能谱分析 - 22 -2.6.6 扫描电镜进行

3、材料表面的形貌分析 - 22 -2.6.7实验结果的统计分析 - 22 -2.6.8试验相关材料数据 - 22 -第一章 绪 论1.1稀土钇的综述钇为稀土元素，其化学性质非常活泼，在空气中易氧化失去金属光泽，与其他元素化合主要呈二价或三价，所形成的化合物具有高熔点，热稳定性好，以及良好的发光辐射性能等特点。 自然界中，钇以与其他重稀土元素共生的形式存在。且在地壳中的丰度很高。重稀土矿的名称通常也以钇作为代表，如磷钇矿，褐钇铌矿，搞钇离子型矿和中钇富铕离子型矿等。有资料报道，我国氧化钇工业储量达22万t，约占世界总储量的43%,居世界首位。 钇在国民经济的冶金，化工，航天，能源，电子等领域均发挥

4、着重要的作用1-2。如由于钇具有独特的核外电子排布，在合金中具有较大的固溶度，可净化合金溶液，改善合金组织，提高合金室温及高温力学性能，增强合金耐腐蚀星恒等，故在开发新型结构材料中发挥着独特的作用。1.1.1稀土对生物的作用国内近几10年有关稀土某些生物学效应的研究成果，如对植物光合作用，促进叶绿素生长，对温血动物的毒性及远期生物学效应；对内分泌系统，生长激素的刺激作用；对免疫系统的影响；对自由基抗氧化系统的影响等，均表明其毒理作用因素13。首先是稀土的放射性物质含量致关重要，同时与稀土侵入机体途径也密切相关，如给猴静脉注入毒性大，而给鼠灌胃、喂饲则属低毒。还有对某些生物学效应，如生长刺激素和

5、巨噬细胞的吞噬功能等12，给大剂量对其有抑制，而给小剂量则有激活作用。同时研究证明，轻稀土在一定剂量下，有抗诱变、抗癌、抑制自由基和提高体内抗氧化系统等的有益作用。此外还研究了稀土在动物体内的转归，主要分布在网状内皮系统的骨、肝与脾。还对接触稀土作业人群，进行了大量的流行病学调查，并提出了食品与车间空气卫生标准的建议值。 我国是稀土大国，稀土的储藏量居世界首位，产量大，品种齐全，大有开发前景。稀土元素包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)、钪

6、(Sc)17种元素，将其分成以镧、铈为代表的铈组稀土为轻稀土，以钇、镥为代表的钇组稀土为重稀土。以往，稀土主要用于工业，国防等高科技领域，如做永磁铁、超导、荧光材料等。由于其在自然界常与放射性钍、铀共存，钍、铀的放射性往往影响其在医学生物学方面的应用。早在2030年代，稀土曾以静脉给药作为抗凝血剂应用于临床，但它能够引起溶血，造成严重肝损伤，如肝坏死、肝脂肪变性等一系列损害而停止使用，使其生物效应一直未得到深入研究。目前主要利用稀土元素中放射性同位素做为示踪材料用于临床诊断，或做成磁性材料用于核磁共振诊断。70年代，我国首次将轻稀土用于农业，取得了良好的增产效果，相继在林业、畜牧业、养殖业、水

7、产业得到推广应用。随着稀土在工农业的应用日渐扩展，稀土也广泛进入了生态环境，并且由食物链等渠道进入体内，因此稀土对环境、生态和人体健康的影响，以及对稀土近期和远期生物学效应的研究也越来越引起人们的关注。 1.2磷酸钙骨水泥的综述磷酸钙骨水泥(calcium hosphate cement,CPC)是20世纪90年代初研制成功的一种具有生物学活性的新型非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨材料4。与传统的陶瓷型羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)相比,具有制备简便(不需要烧结)、任意塑形和缓慢降解等优点.与普通骨水泥相比,生物相容性好,在固化结晶过程中不产热,这些特点适应了临床修复骨缺损的需要.

8、因此,CPC问世后倍受关注,成为国外近年来的一个研究热点,相关研究报道迅速增多,并已经从基础理论和动物实验逐渐开始向临床试用阶段过渡.国内有关CPC的研究刚刚起步,目前文献报道较少.磷酸钙骨水泥的特性：作为骨修复生物材料，研究表明:CPC具有良好的生物相容性、自固化能力、易于塑形、与成骨活性相协调的降解活性等优越的性能:自固化性CPC在人体生理环境下可自行固化，这是由材料的理化性质决定的。CPC粉末与固化液调和后为糊状，在几分钟到几小时内产生凝结且与骨直接粘接，固化强度大小与组成有关，固化过程放热量小。形状可塑性CPC调和后呈糊状，可按主观要求和骨缺损部位或牙根管形状任意塑形，自固化后保持外形

9、不变17。通过固化液的选择可以得到5min-30min初期硬化的时间域，可以有充足的临床操作时间按骨缺损部位准确塑形，固化后也可作外形的修整。良好的生物相容性CPC植入体内，与周围组织良好共存，不改变正常的生理过程，无明显的炎症反应，无异物巨细胞及排斥反应出现，未发现有致畸形及毒性，植入实验表明，材料与机体亲和性好，引导新骨的生成，有骨传导活性。成骨活性和降解活性的协调CPC通过骨传导作用而成骨，一般认为它不具有诱导成骨作用，植入体内后被新骨逐渐取代，不伴随有容积的丢失，在被吸收的同时可引导对等的新骨的生成, CPC在人体环境中能逐步被组织吸收并产生骨再生效果，且生物降解速率同成骨速率相当。1

10、.2.1CPC的分类历经20 余年的发展,CPC 品种、数量繁多。以往人们多按原料组分将CPC 分为-TCP 磷三钙Ca3( PO4 ) 2 、TTCP/ DCP、CaO/ MCPM一水磷酸一钙Ca(H2 PO4 )2 H2O 等不同体系;或根据原料的钙磷配比归作几种典型的磷酸钙类型,如TTCP(Ca/ P = 210) 、HA (1167) 、TCP (1150) 、OCP磷酸八钙Ca8H2(PO4)6 5H2O ,1. 33 和DCP (1.0) 等。近年来,着眼于体内不同的降解性能,更多的研究者倾向于按水化终产物将CPC 分为磷灰石(Apatite ,包括HA、缺钙HA 和无定型磷酸钙)

11、 和透钙磷石(Brushite) 两大类别,后者以DCPD (二水磷酸氢钙CaHPO4 2H2O) 为主要水化产物,在生理条件下具有更快的降解速率。1.2.2组成和固化反应 CPC由固相和液相两部分组成，固相为粉末状，是几种磷酸钙盐混合物，包括磷酸氢钙，无水磷酸氢钙，磷酸二氢钙，无水磷酸二氢钙，磷酸三钙，磷酸四钙，以及少量羟基磷灰石和氟化物（如氢化钙）。因研制单位和生产厂商的不同，固相中各种磷酸钙盐的含量和比例也不一致，钙磷比值也因此有所不同，单通常介于1.32.0之间。液相即固化液，多为低浓度的磷酸或磷酸盐溶液，也可以是蒸馏水或其它液体，如血浆，胶原溶液，甘油等。故乡粉末与固化液安一定比例混

12、合后可调和成能够任意塑形的糊状混合物。混合物在室温或体内生理条件下能够很快自行固化结晶，其水化结晶反应的最终产物是羟基磷灰石结晶，此过程是等温的。固化时间为10-15min5，也有报道为630min，而结晶反应的最终完成需要35h或更长时间。其谁化结晶反应的化学过程可用以下公式表示：CaHPO4+Ca4（PO4）2O-Ca5(PO4)3OHFukase等6用扫描电镜和X线衍射（XRD）分析观察了CPC固化过程。反应1h，在磷酸盐颗粒间出现小得花瓣状晶体，磷酸盐颗粒彼此紧密结合：、；随后晶体数量增多，体积变大，呈柱状或圆盘状；反应至4h。磷酸盐颗粒消失，转化为晶体结构；24h反应基本完成。完全固

13、化后，晶体为短棒状或扁平状，形态与自然骨非常相似。晶体的大小及形状与反应物的组成，固化时施予的压力有关。晶体之间具有微孔结构，微孔直径平均为2-5um。固化反应进行的程度和CPC强度的关系应遵循0级反应动力学原则，在反应4h内，晶体转化程度和CPC直线 ，斜率为0.98,24h基本达到最大程度。固化时间随着固相中MPCM含量的增加及液/固比率（体积/重量）的升高而延长，随着温度的升高及磷酸在液相中得容积比增高二缩短。另外，固相颗粒的大小及形态在一定程度上影响着固化时间，在固相中加入一定量的HA颗粒作引物，可加快固化速度。1.2.3磷酸盐骨水泥的生物学特性良好的生物相容性和生物学安全性是骨修复材

14、料必备的基本条件。自CPC问世以来，已有众多学者就此方面进行了反复实验7-8。结果证明，CPC与陶瓷类无机材料相似，具有高度的生物相容性。植入动物肌肉或骨内的材料能与周围组织良好共存，未见明显炎性反应出现，不引起组织的变性坏死，未发现病理情况或正常生理过程紊乱。生物学安全性试验包括溶血试验、凝血试验、热源试验、急性和亚急性毒性试验、小鼠纤维母细胞克隆效率试验及致突变试验，均显示CPC无毒性，无致畸、致突变作用。Costantino等9将CPC植入猫的皮下和肌肉内，未发现新骨形成，植入物被逐渐吸收，而植入颅骨骨膜下，则有明显的成骨。植入物逐渐被新骨替代，证实CPC不具有诱导成骨活性，而是通过骨传

15、导作用成骨。用CPC修复猫颅骨缺损，术后612个月，新骨和软组织替代了材料植入体积的64%77%，新骨先从材料的表面长入，逐渐向深层推进、与自体骨或异体骨的替代过程一致。6个月时新骨长入的平均深度为7mm，12个月为11.4mm。在CPC中加入50%的自体骨，新骨长入速度明显加快。这说明CPC植入免股骨干，2周后可见破骨细胞、成骨细胞出现、植入物开始被新生骨替代，16周后可见皮质骨区的新骨替代基本完成，而松质骨区却很少有替代发生。因而新骨对CPC的替代过程类似于骨对策再塑形，新骨长入材料所占有的空间内，虽然植入的CPC被新骨部分或全部取代，但是材料植入时的容积和外形并没有改变、只是由新生的有机

16、组织取代了原来的无机材料，这一特点砸骨缺损修复临床应用中、尤其是需要塑形的部位有十分重要的意义。CPC降解的速度受多种因素影响，因而各家报道差异较大，但通常比较缓慢。降解植入体积的50%通常需要624个月。在修复兔桡骨缺损的试验中发现、将CPC与BMP等成骨因子复合在一起、不仅可以大大提高材料的骨修复能力、还可以明显加快CPC的降解14 。近年来，磷酸钙骨水泥（Caicium Phosphate Cement，简称CPC）作为一种新型的骨替代材料其理论研究和临床应用不断地深入和扩展。CPC与水调和后能在环境温度下自行固化成含微孔的羟基磷灰石固化体，它不仅具有良好的生物相容性和可塑性，而且避免了

17、传统的丙烯酸脂骨水泥单体析出和固化产热对机体造成的刺激，因此磷酸钙骨水泥是一种优良的骨替代材料。 磷酸钙骨水泥的水化产物是羟基磷灰石，具有良好的生物相容性，但其降解性能较差，植入体内后降解的速度和新骨的重建速度不相匹配，而且有报道羟基磷灰石植入体内后引起迟发性炎症反应2。因此致力于寻找一种具有更好的生物相容性和降解性能、凝固时间和机械性能相当的骨替代材料成为日益受关注的问题。 锶（Sr）是2A族碱土金属类元素，常以化合物存在，骨骼对所有的2A族元素都有特殊的亲和力。钇和锶是同一周期的元素，有相近的性质，可以根据锶对磷酸钙骨水泥的改性来研究钇对磷酸钙骨水泥的研究。很多实验表明，稀土离子对细胞的生

18、物学效应首先是作用在细胞外表面，即对生物膜的作用，而Ca2+在胞内的主要生理功能是第二信使，通过各种钙结合蛋白，特别是钙调蛋白(CaM)调节许多酶系，在胞内Ca2+状态失控是引起细胞坏死的共同机制，也可引起癌症，当Ca2+浓度过高，可以降低膜流动性，影响微循环和红细胞寿命，而稀土元素，特别是其离子半径和化学性能与钙接近，作者因此研究La和Ca对红细胞膜结构和功能影响以及几种Ln3+对依赖或不依赖CaM的人红细胞膜Ca2+-Mg2+ATPase酶活性。其结果表明低浓度的La3+（0.5mol/L）对人红细胞膜的(Na+k+)-ATP酶，Mg2+-ATP酶有轻微激活作用，随着浓度增加则抑制酶的活性

19、，La3+可降低红细胞膜的流动性，使膜蛋白酰胺1-螺旋振动减弱，而Ca2+对膜的流动性和膜蛋白酰胺1-螺旋的影响比La3+小33。而几种镧系元素离子如Sm3+、La3+、Gd3+,在低浓度(0.5g/ml)下对依赖于CaM的人红细胞膜Ca2+-Mg2+ATPase呈激活作用，而高浓度的镧系离子呈抑制作用，表现出Ln3+对该酶的双向性，同时还发现Ln3+(Tm3+、Gd3+、Er3+、Lu3+、Eu3+、Yb3+)对不依赖于LnCaM的人红细胞膜Ca2+-Mg2+ATPase也有抑制作用3。还有的报告重稀土元素钆可以促进人红细胞溶血，临界溶血浓度为3105 mol/L，高浓度Y3+可改变人红细胞

20、膜蛋白的构象，并导致膜蛋白间的复联成聚合。能猝灭膜蛋白的内原性荧光，Y3+在人红细胞膜上有两个结合部位，表明Y3+可以和人红细胞膜强烈结合，并表现明显的细胞毒性4。目前普遍认为稀土离子的生物效应是由于和钙离子的相似性而表现为对Ca+2的拮抗作用，如抗凝血，松驰肌肉，阻断神经信号传递。但是不排除与钙离子无关的稀土生物效应，结果发现稀土离子可一定程度地抑制Hb在低氧分压时释放氧的功能，所有稀土元素都可导致血红蛋白，珠蛋白和血红素辅基的荧光发射增强，使血红蛋白的螺旋减少和引起二级结构和构象的改变。 理想的骨种植材料应有的特性是：在修复骨缺损区域内起稳定的支持作用，与活组织直接接触，能长期替代骨组织的

21、功能，具有促进骨诱导，股形成和骨结合的能力。本研究在磷酸钙骨水泥粉末中加入稀土钇进行改性，考察CPC材料的凝固时间、压缩强度和体外降解性能，了解CPC材料在固化过程中PH值的变化和起固化产物的分析。1.2.4钙磷物质量的比对硅酸钙水泥性能的影响通过在磷酸钙骨水泥固相配方中添加不同量的氯化钙，制备不同钙磷物质的量比的CPC，研究不同钙磷物质的量比对CPC性能的影响。测试CPC的初、终凝时间。将CPC体外模拟浸泡3d和7d，研究模拟生理条件下CPC地性能，分别利用X-射线衍射（XRD）、力学性能试验机、扫描电镜（SEM）等研究CPC相成分、抗压强度和断面微观形貌。通过化学滴定测定浸泡液中氯离子浓度

22、。结果表明：提高钙磷物质的量比不会显著延长CPC凝结时间；模拟浸泡液中的氯离子浓度处于正常生理条件的范围内；随钙磷位置的量比的增加，水化后CPCD的抗度显著提高，而经过体外模拟浸泡后，钙磷物质的量比为1.67和1.80的CPC的抗压强度明显下降；具有较高钙磷物质的量比得CPC体外模拟浸泡后，形成多孔结构、弱结晶类骨磷灰石的终产物。通过添加不同质量比例CaCl2可以制备出具有不同钙磷物质的量比的CPC，CaCl2的加入不会显著地改变各CPC的初、终凝时间。模拟体外释放的氯离子的浓度处于正常生理的范围。随着钙磷物质的量比的增加，水化后的CPC的抗压强度显著提高。体外模拟浸泡之后随着CPC中的CaC

23、1，溶出钙磷物质的量比为1.67和1.80的CPC的抗压强度显著降低。较高的钙磷物质的量比会促进CPC的起始原料DCPA和O一TCP的溶解或向热力学稳定的终相HA转化。并且随着钙磷物质的量比的增大这种作用更加明显。体外模拟浸泡后较高的钙磷物质的量比显著地影响CPC的相成分和降低其结晶度形成以类骨弱结晶磷灰石结构为主的终产物。1.3稀土钇和磷酸钙骨水泥的国内外发展现况1.3.1稀土钇的国内外发展现状在市场需求逐步向好、我国稀土产业整合进一步深入、产业管理政策趋紧的背景下，稀土氧化物国内平均价格上升了583。稀土产品国内价格涨幅以氧化镝、氧化钕、氧化镨为最。稀土具有多种生理活性，如易在肿瘤组织或血

24、浆中积聚,表现出对肿瘤组织一定特异的亲和性和抗肿瘤活性15-16。与无机或有机配体形成配合物后可增加其脂水溶性，增强其抗肿瘤作用，降低不良反应17-18。因而人们对稀土配合物抗肿瘤药物的研究日益增多19，但稀土-FU配合物的合成及药理作用研究内外尚未报道。 氧化钇对激光涂覆生物陶瓷涂层的影响 金属基生物陶瓷涂层复合材料的研究和应用受到各国有关学者的极大关注。因人体硬组织的无机成分主要为羟基磷灰石（HA）等Ca-P基生物陶瓷，故各国多采用事先合成的HA粉作为喷涂材料，并用等离子喷涂、高温熔烧等工艺制备金属基生物陶瓷涂层复合材料。但许多研究表明，HA涂层的稳定性。采用大功率的CO2激光作热源，在奥

25、氏体型不锈钢等基材表面进行生物陶瓷涂层的研究25。通过激光热物理、化学反应，合成与涂覆HA涂层得到同步实现。但涂层表面仍有一定的非晶相存在。另外，在钛合金表面，因钛的负电性大，在相同成分及激光工艺处理下，未能合成HA等理想的生物陶瓷涂层。在自然界中，磷酸盐掩饰中的磷灰石常富含稀土，沉积磷酸盐的特征是富钇。动物骨灰中国稀土严肃含量在0.0002%-0.8%之内，其中钇的含量最高。而稀土元素在人工合成的生物陶瓷材料及金属基生物陶瓷涂层中的研究尚系一片空白。在模拟人体致密骨、牙齿的无机成分时，若添加一定成分的稀土，设计生物陶瓷涂层组分，同时，在钛合金表面进一步优化激光处理工艺，以提高HA涂层的稳定性

26、及生物力学性能等，将具有重要的理论意义和实际意义。在钛合金表面，一定配比的CaHPO4H2O、CaCO3及Y2O3混合粉末，经恰当的激光熔覆工艺处理，可是HA等钙、磷基活性生物陶瓷的合成与涂覆同步实现。氧化钇的加入，能促进HA等物相生成并可抑制其分解，提高HA相结构的稳定性，氧化钇使激光涂覆生物陶瓷涂层组织细化，硬度、强度提高，韧性得到改善。在钛合金表面出预置CaHPO4H2O、CaCO3粉末外，还加入稀土氧化物氧化钇，经激光处理后，实现了合成与涂覆同步制备含HA活性生物陶瓷涂层的复合材料。实验结果表明，氧化钇的加入对HA的合成及其结构稳定性，生物陶瓷涂层组织细化以及力学性能均有促进和改善。氧

27、化钇一羟基磷灰石骨修复材料的研究26随着医学事业的飞速发展，人工硬组织修复材料在I 床上得到了普遍的应用与推广。同时，对日新月异的人工硬组织修复材料的生物、理化性能要求也越来越高，作者在合成羟基磷灰石过程中，将活性高、阻射性强的氧化钇(Y2O3)按不同比例加入进行化学合成。再将氧化钇一羟基磷灰石复合材料植入家犬下颌骨及拨牙后的牙槽窝内，同时与羟基磷灰石试样作同体对比实验，经2周、6周、12周处死动物，取标本同时进行X光照片观察：结果可见氧化钇一羟基磷灰石复合材料与骨的密度对比明显，图像清晰；与羟基磷灰石的X光照片比较，其阻射效果好。组织学观察发现，各种比例的氧化钇一羟基磷灰石复合材料与骨组织界

28、面反应速度、骨形成量均比纯羟基磷灰石好，特别是能早期形成骨性结合，表明氧化钇一羟基磷灰石复合材料具有更好的生物性能，是一种很有前途的骨修复材料。材料：硝酸钙、磷酸氢二铵、氨水、氧化钇方法：定量称取Ca(N02)24H2O、(NH4)2HPO4 分别溶解于蒸馏水中，在搅拌条件下将(NH4)2HPO4液以一定速度滴加到Ca(NO3)2溶液中进行沉淀反应，在此过程中加入一定量的氧化钇。所得沉淀物煮沸静置过夜。静置过夜后的沉淀物经过滤、反复洗净硝酸根，经16O0C烘烤24小时，所得材料研磨过筛，选用120-180目粉粒，并制成柱状体，高温烧结2h即得氧化钇一羟基磷灰石复合材料，作转靶X射线衍射分析。选

29、用健康成年家犬三 ，只，体重1115 kg。手术前采用氯丙嗪、氯胺酮、阿托品作动物腹腔及肌肉内注射麻醉，术区备皮常规消毒铺巾后拔牙，并扩大牙槽窝，同时沿下颌骨下缘切开皮肤，分离皮下组织和肌肉，暴露下颌骨下缘，切开骨膜，测量定点后在外侧骨板区制作三个直径35 mm，深15 mm的骨缺损23 ，将不同比例的Y203一HA复合材料的柱状，粉状材料分别植入牙槽窝及骨缺损内，分层严密缝合，颌骨另一侧手术方法相同，术后给予抗菌素预防感染。植入材料后分别于2周、6周、12周处死动物，取联合标本进行X光照片后用1O%的甲醛液固定、脱钙液脱钙、石腊包埋作常规组织学切P 片、HE和新三色法染色，在光学显微镜下观察

30、植入材料与骨界面的组织学动态变化。本研究合成的氧化钇一羟基磷灰石材料，经转靶X衍射.测定：羟基磷灰石无其它杂相，均为Ca5(PO4)(0H)；氧化钇一羟基磷灰石复合材料除Ca5(PO4)(OH)，Y2O3或Ca3Y2O6 外，也无其它相成分。联合标本进行x光照片观察结果可见：比例不同的氧化钇一羟基磷灰石复合材料与骨的密度对比明显、图像清晰，与羟基磷灰石的X光照片比较，其阻射性强。组织学切片在光镜下观察发现：材料植入2周后氧化钇一羟基磷灰石复合材料与骨组织界面除能见到大量的纤维结缔组织外，在靠近骨壁处可见有新骨形成，羟基磷灰石与骨组织界面仅能见到纤维组织附着；材料植入6周后，氧化钇一羟基磷灰石复

31、合材料与骨组织界面的纤维组织明显减少，取而代之的是新生骨，新生骨周围可见成骨细胞，新生骨与周围骨组织界面不清，而羟基磷灰石与骨组织界面仅有骨样细胞出现；材料植入12周后氧化钇一羟基磷灰石复合材料颗粒之间被大量的新生骨充满，植入区新骨与周围组织界线消失，新生骨结构趋于原骨，羟基磷灰石与骨组织界面可见成骨细胞及新生骨形成。氧化钇一羟基磷灰石复合材料与骨组织界面反应速度、骨形成量、均比羟基磷灰石好，用于修复骨组织缺损，不仅能提高羟基磷灰石与机体组织的生物相容性，还能增加材料的阻射性，临床上通过x光照片能随时了解修复部位的愈合情况。本研究的目的是初步探索氧化钇一羟基磷灰石材料的阻射性和植入效应，为进一

32、步研究氧化钇一羟基磷灰石复合材料提供依据。对于氧化钇最佳含量的选择、氧化钇与羟基磷灰石复合方法的研究、所得复合材料最佳成份结构的分析等都有待于进一步的实验。CeO2 对激光熔覆生物陶瓷涂层组织形貌的影响羟基磷灰石与人体骨骼成分、结构基本一致, 不仅具有良好的生物相容性, 而且可以诱导骨生长并与生物组织形成牢固的键合。但其力学性能尚有不足, 韧性低、强度差、容易脆断, 限制了其植入人体的使用. 医用金属材料具有优良的力学性能与加工性能, 但金属易腐蚀, 与体液有电化学反应, 影响纤维细胞的生长速度和骨质的形成, 很难与基体组织产生生物性结合 ,大大缩短了其使用寿命. 如果采用一些有效的工程技术将金属材料和磷酸钙或羟基磷灰石HA 各自的优势相结合, 必然可制备出理想的生物材料。激光由于其优异的性能, 在各个领域得到越来越广泛的应用, 其中激光熔覆技术在制造生物涂层材料方面已显示出极大的优越性. 利用激光熔覆技术可以在金属表面同步完成磷酸钙