中国组织工程研究与临床康复 第 12 卷 第 19 期 2008–05–06 出版Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research May 6, 2008 Vol.12, No.19学术探讨纳米羟基磷灰石及其复合生物材料的特征及应用★李瑞琦，张国平，任立中, 沙子义，高宏阳，董 威, 赵 峰，王 伟Characteristics and application of nano-hydroxyapatite and its composite biomaterialsLi Rui-qi, Zhang Guo-ping, Ren Li-zhong, Sha Zi-yi, Gao Hong-yang, Dong Wei, Zhao Feng, Wang Wei Abstract: Pubmed database and China Journal Full-text Database were both retrieved to screen out the articles, whichsummarize and review the advanced progress of nano-hydroxyapatite (nHA) and its composite biomaterials. The nHA biomaterials are compounded with secondary phase or multiphase materials, contributing towards favourable histological reaction, together with satisfactory intensity and rigidity. Furthermore, the biomaterials may produce the scaffold of tissue regeneration. The nHA composite biomaterials are divided into nHA/natural polymer composites and nHA/artificial polymer composites. The former consists of nHA compounded with collagen, bone morphogenetic protein and polysaccharide materials, while the latter comprises the composites of nHA/polyamide, polyester or polyvinyl alcohol. Although the biocompatibility and bioactivity of nHA composites have been ensured, it is still a problem of tissue engineering materials that how to match the degradation velocity of composite biomaterials with bone growth speed. Li RQ, Zhang GP, Ren LZ, Sha ZY, Gao HY, Dong W, Zhao F, Wang W.Characteristics and application of nano-hydroxyapatite and its composite biomaterials.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2008;12(19):3747-3750 [/zglckf/ejournal/upfiles/08-19/19k-3747(ps).pdf]Department of Orthopaedics, First Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050031, Hebei Province, China Li Rui-qi ★ , Studying for master's degree, Associate chief physician, Department of Orthopaedics, First Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050031, Hebei Province, China li_ruiqi2008@126. com Received:2008-04-24 Accepted:2008-05-04摘要：检索 Pubmed 数据库和中国期刊全文数据库文献，对应用较为广泛的纳米羟基磷灰石及其复合生物材料研究进展加以总结。
纳米羟基磷灰石复合生物材料是在纳米羟基磷灰石中加入第二相或多相材料，以获得有利的组织学反应、满 意的强度和刚性，并为组织再生合成支架材料。
纳米羟基磷灰石复合生物材料大致分为纳米羟基磷灰石 /天然高分子复合 材料和纳米羟基磷灰石 /人工高分子复合材料 2 类。
前者包括纳米羟基磷灰石与胶原、骨形态发生蛋白、多糖类材料复合 而成的生物材料，并各具特点。
后者是由纳米羟基磷灰石与聚酰胺、聚酯、聚乙烯醇等多种人工高分子生物材料复合而 成。
在保证复合材料良好生物相容性和活性的前提下，如何使复合生物材料的降解速率与骨生长速度相匹配是组织工程 材料研究中有待解决的一个主要问题。
关键词：生物材料；羟基磷灰石类；纳米技术；复合体；综述文献 李瑞琦，张国平，任立中 , 沙子义，高宏阳，董威 , 赵峰，王伟.纳米羟基磷灰石及其复合生物材料的特征及应用[J].中国组 织工程研究与临床康复，2008，12(19):3747-3750 [/zglckf/ejournal/upfiles/08-19/19k-3747(ps).pdf]加，提高了粒子的活性，从而有利于组织的结 0 引言 羟基磷灰石因其化学成分和晶体结构与 人体骨骼组织的主要无机矿物成分基本相同， 引入人体后不会产生排异反应，故其作为骨修 复替代材料在国内外的临床应用历史已有几 十年。
并已被动物实验及临床研究证实具有无 毒、无刺激性、良好的生物活性、良好的生物 相容性和骨传导性、较高的机械强度及化学性 质稳定等特点，是较好的生物材料[1]。
但因羟 基磷灰石的颗粒和脆性较大、缺乏可塑性、体 内降解缓慢、生物力学强度和抗疲劳破坏强度 较低，难于被机体完全替代、利用，使其临床 应用受到限制。
近年来，随着纳米知识与技术 的不断发展，人们发现人体骨骼中的羟基磷灰 石主要是纳米级针状单晶体结构 。
纳米级的 羟基磷灰石与人体内组织成分更为相似，具有 更好的生物学性能。
根据“纳米效应”理论， 单位质量的纳米粒子表面积明显大于微米级 粒子，使得处于粒子表面的原子数目明显增ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH[2]合[3]。
基于此，纳米羟基磷灰石及其复合生物材 料成为当今研究的重心和热点。
1 问题的提出：问题1：什么是纳米羟基磷灰石复合生物材料？ 问题2：纳米羟基磷灰石复合生物材料的分类？ 问题3：纳米羟基磷灰石选择天然高分子材料进行复 合的原因，复合生物材料的特点及用途如何？ 问题4：纳米羟基磷灰石选择人工高分子材料进行复 合的原因，复合生物材料的特点及用途如何？河 北医 科大学 第 一医院骨科 河 北省石家庄市 050031 李 瑞琦 ★，男 ， 1966 年生，山西 省岚县人，汉族， 1990 年山西医科 大学毕业， 在读硕 士，副主任医师， 主 要从 事骨与 软 骨 缺损 的修复 研 究。
li_ruiqi2008@ 中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:1673-8225 (2008)19-03747-04 收稿日期：2008-04-24 修回日期：2008-05-04 (54200804240026/J·Y)2问题的解决问题1：纳米羟基磷灰石复合生物材料的定义纳米羟基磷灰石复合生物材料主要是指在 纳米羟基磷灰石中加入第二相或多相材料， 从而 获得有利的组织学反应、满意的强度和刚性，并 为组织再生合成支架材料[4]。
羟基磷灰石以纳米 级纤维填充于有机基质， 有机基质为骨修复材料3747李瑞琦， 等.纳米羟基磷灰石及其复合生物材料的特征及应用羟基磷灰石提供所需的一定形状。
纳米羟基磷灰石复合 生物材料充分发挥了纳米羟基磷灰石的生物相容性、也 充分发挥了有机聚合物优越的加工性能以及生物降解 性[4]。
问题2：纳米羟基磷灰石复合生物材料的分类周围未分化的间充质细胞及骨髓细胞分化成软骨细胞 和骨细胞。
彭超[9]将纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨形态 发生蛋白制备纳米羟基磷灰石/壳聚糖-骨形态发生蛋白 复合人工骨，并将此复合人工骨植入新西兰兔胫骨近段 骨缺损模型中，发现：复合人工骨的成骨与血管化在早 期随着材料降解而完成，两者呈直线正相关关系。
③纳米羟基磷灰石与甲壳素及其衍生物壳聚糖等 多糖类材料的复合。
甲壳素，又叫几丁质，是一种天然 无毒性高分子化合物，分子结构类似纤维素，具有良好 的生物兼容性、并可被生物体降解。
壳聚糖是生物合成 的天然多糖，是目前已知的天然多糖中惟一的碱性多 糖，由甲壳素经脱乙酰化反应而得。
它的结构与细胞外 基质成分糖胺聚糖相似，但它含有较多的氨基，具有聚 阳离子的特性，可与细胞表面带负电荷的基团相互作 用，与细胞膜发生非特异性的吸附，有利于它与细胞外 黏附分子及胶原蛋白结合，有助于相关细胞的黏附和组 织生长。
具有良好的可生物再生性，可以促进血管内皮 细胞的生长和组织的再生修复，并具有良好的生物降解 性、生物相容性、无毒和生物功能性[10]。
刘爱红等[10] 采用粒子沥滤法制备了高孔隙率的纳米羟基磷灰石/ 羧 甲基壳聚糖多孔复合材料，最高孔隙率高达87%，孔形 不一， 以圆形为主，尺寸分布大约在几微米到600 μm， 具有良好的贯通性，非常有利于组织在其中的长入与扩 展。
叶金凤等[11]以饱和氢氧化钙上清液、磷酸、甲壳素 为主要原料，在37 ℃，pH=9，反应时间6 h的条件下， 采用共滴定法纳米羟基磷灰石/甲壳素复合生物材料。
结 果 表 明： 复合 材料 中的 纳米 羟基 磷 灰石 粒径 在 40~ 100 nm,均匀分布在有机相甲壳素中， 并呈择优取向生长 迹象，在适宜水料比（水和粉末的质量体积比为 1.8 mL/g）情况下,料浆黏性最佳，适于注射成型，并且 注射后的料浆干燥速度适中，适合对人体进行注射。