镁掺杂纳米羟基磷灰石的制备及其在载药方面的应用

通过逐步沉淀反应一锅法制备了一系列不同含量的镁掺杂纳米羟基磷灰石。通过硝酸镁、硝酸钙不同的投料物质的量比调控纳米颗粒的形态和尺寸。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段对镁掺杂纳米羟基磷灰石进行物理化学性能表征,用MTT法评价其体外细胞毒性。研究结果表明:镁掺杂纳米羟基磷灰石呈现束状纳米纤维形态、比表面积大、细胞毒性较低;将其作为载体负载抗癌药物顺铂,具有很好的载药能力,载药量可达54%,该载药纳米颗粒还具备缓释特性(72 h释药量达到41.72%)和很好抑制癌细胞生长的效果。     

纳米羟基磷灰石的制备及其在生物医学方面的应用

简要介绍了羟基磷灰石生物陶瓷的晶体结构和性质,综合论述了纳米羟基磷灰石的制备方法,同时,介绍了纳米羟基磷灰石在生物医学方面的主要应用。文中,还报道了笔者实验室最近取得的一些结果。     

水热重结晶法制备羟基磷灰石纳米棒

本文以Ca(NO₃)₂和(NH₄)₂HPO₄为原料，采用重结晶法，在水热条件下制备了羟基磷灰石(HA)纳米棒；利用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、红外光谱(FTIR)等分析测试手段，研究了pH值和晶化时间对HA组成和结构的影响。实验结果表明，室温混合pH值为7.5的沉淀物和pH值为10.5的清液，于180 ℃下水热处理10 h重结晶制得的HA纳米棒的平均长径比最长(约为28)；采用不同pH值的清液，体系的单体浓度(即化学势)改变时，得到的HA纳米棒的长径比不同；随着晶化时间延长，纳米棒的长径比先增大后减小。     

化学沉淀法制备羟基磷灰石纳米粒子

采用化学沉淀法以 Ca(NO3 ) 2 · 5 H2 O和 (NH4) 2 HPO4为主要原料 ,制备了短棒状或针状的羟基磷灰石纳米粒子 (HA) ,考察了各反应参数对纳米粒子性能的影响 ,并由透射电镜、X射线晶体衍射、电子衍射、红外、比表面积等手段对其进行表征。实验结果表明 ,所制备的 HA粒子粒径长约 30～5 0 nm,直径约 10～ 15 nm;通过严格控制各反应参数可以基本上实现纳米羟基磷灰石粒子粒径、形态等部分性质的可控制备     

纳米羟基磷灰石的制备及在生物医学上的应用研究进展

综述了近年来有关纳米羟基磷灰石制备方法及其在生物医学领域的应用研究进展;着重介绍了溶胶-凝胶法、化学沉淀法、水热法、前躯体水解法、模板法、超声波法、机械化学法等制备方法,并简要总结了纳米羟基磷灰石在肿瘤治疗、药物载体以及齿科材料和人工骨等生物医学领域的应用进展.     

纳米羟基磷灰石的制备及结晶尺寸的控制

Nano particle hydroxyapatite was synthesized based on wet chemical precipitation method. The precipitated hydroxyapatite powders are characterized using Inductively Coupled Plasma Spectroscopy(ICP), FT-IR spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), transmission electron microscopy(TEM), and electron diffraction(ED). Hydroxyapatite with different mean nano particle sizes in the range of 20～160 nm was prepared. Particle sizes were mainly determined by reaction temperature. Influences of degree of supersaturation, stirring intensity and reaction temperature were analyzed based on crystallization process analysis.     

铒掺杂羟基磷灰石的荧光及其生物矿化性能

通过共沉淀法制备铒掺杂羟基磷灰石（Er-HAP）颗粒,应用Materials Studio模拟与X射线衍射、扫描电镜-能量色散谱、X射线光电子能谱和荧光光谱分析对其晶体结构、表面化学成分及其荧光性能进行表征。结果表明,离子半径稍小的Er³⁺会竞争性占据HAP晶格中一个Ca²⁺位点,在340 nm波长激发下,Er-HAP颗粒能在419 nm（紫色）、458 nm（蓝色）、501 nm（绿色）和535 nm（绿色）处发出很强的特征荧光,光致发光显示的4个发光带相应归属于⁴F_3/2→⁴I_15/2、⁴F_5/2→⁴I_15/2、⁴F_7/2→⁴I_15/2和⁴S_3/2→⁴I_15/2过渡态。相比掺杂量（物质的量分数）1% 的Er-HAP,掺杂量9% 的Er-HAP颗粒表面矿化速度和成骨性能均明显下降,即当Er掺杂量在约1% 时,其Er-HAP生物矿化能力相对较强。     

纳米羟基磷灰石稳定悬浮体系的制备及其钴吸附性能

为改善纳米羟基磷灰石(HAP)作为重金属离子吸附剂的吸附性能,模拟了人体中聚合物诱导的类液体前驱体矿化过程,利用聚丙烯酸(PAA)作调控剂通过水热法制备出了稳定悬浮的纳米HAP体系,探究了PAA的COOH与Ca的物质的量之比(R)、反应 pH、水热温度对制备的纳米 HAP的影响。在优化出的合成条件(R=1、pH=9.00、180 ℃)下制备的纳米 HAP是由细小颗粒组成的梭形结构,能够在保持几十纳米粒径尺寸的同时稳定悬浮。继而探究了吸附时间、初始金属离子浓度、吸附环境的pH、悬浮性对纳米HAP的Co²⁺吸附性能的影响。吸附结果表明吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程包括表面吸附与粒子内扩散。Freundlich、Langmuir模型线性方程拟合结果与实验结果均具有较高契合度,对应的Langmuir模型线性拟合最大吸附量为 229.358 mg·g^-1。对 Co²⁺去除率随吸附环境 pH(6.48~9.00)的升高而增大,主要吸附机制为表面配位反应。制备的纳米HAP悬浮液吸附量明显优于非悬浮的对照纳米HAP。     

纤维素调控合成羟基磷灰石纳米带

本文通过氨水扩散共沉淀法,在可溶纤维素的调控作用下制备得到了纳米带状羟基磷灰石。在120℃下加热回流高浓度氯化钙溶液和纤维素,作为后续合成羟基磷灰石的原料溶液。随后将磷酸二氢钠溶液加入到含有溶解纤维素和Ca2+离子原料溶液中,通过氨水扩散来提高溶液的pH值,从而引发羟基磷灰石从溶液中析出,反应一段时间后,收集析出样品。对照实验样品在不加纤维素条件下反应收集得到。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、傅立叶变换红外仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)分析了纤维素对HA晶体形貌和晶体结构的影响。结果显示,实验合成了超薄纳米带状羟基磷灰石晶体,该晶体的合成可能是因为纤维素分子杂化到了HA的晶体中。     

羟基磷灰石修饰碳纳米电极制备及其对抗坏血酸的测定

通过恒电位沉积法,将纳米羟基磷灰石（HAP）成功修饰到碳纳米电极（CNE）上,制备出一种能快速检测抗坏血酸（AA）的修饰电极（HAP-CNE）。采用循环伏安法（CV）和计时安培法（CA）研究了HAP-CNE电极对AA的检测,考察了多巴胺（DA）和模拟体液pH对电极检测AA的影响。扫描电镜（SEM）结果表明,HAP已经成功修饰于CNE尖端与外壁上。电化学实验表明,与CNE相比,HAP-CNE电极信噪比显著提高,同时AA在HAP-CNE上能发生氧化还原反应,电荷转移速率提高。AA浓度在1×10-5～2×10-3 mol/L范围内与响应电流呈近似线性关系,检出限为1.3×10-7 mol/L。利用HAP-CNE检测AA具有广泛的pH适应性且对DA的抗干扰能力强。该电极是一种潜在原位探针,有望为生物医学研究提供新的检测方法,并成为一种能应用于活体实时检测生物小分子代谢过程的新型传感器。     

兼具抗癌和药物递送作用的硒掺杂羟基磷灰石微球

利用碳酸钙作为处理模板,通过共沉淀联合水热法,制备了硒元素掺杂羟基磷灰石微球(HASe),期望硒掺杂能提高HA对溶菌酶的加载,并增强HASe微球的杀菌活性。所合成的HASe微球经SEM、TEM、DLS、XRD、FTIR和TGA测试对其理化性能进行了表征。并且利用姜黄素作为模式药物,评估了它们的药物加载及控释效能。结果发现,所合成的HASe产物为直径约1.0μm的球体,球壁粘附有许多羟基磷灰石纳米棒(长约150 nm﹑宽约20 nm)。该HASe微球对姜黄素具有高的药物加载和缓慢稳定的控释效应。其药物加载量为(88.72±0.01)mg·g~(-1),在0~159 h内仅有不到1.5 mg的姜黄素被释放,且无爆释现象。此外,还通过血液分析和细胞实验评估了HASe微球的毒性行为。与无硒HA微球相比,HASe微球的血液毒性低,对细胞损伤少,然而对骨肉瘤细胞生长却具有强的抑制作用。     

非化学计量羟基磷灰石骨水泥的制备及性能研究

采用磷酸四钙和磷酸氢钙混合粉末制备了nCa/nP比为1.58的非化学计量羟基磷灰石骨水泥(n-HAC)及其多孔支架材料。结果表明:与nCa/nP=1.67的化学计量羟基磷灰石骨水泥(HAC)相比,n-HAC的凝结时间和抗压强度没有明显的区别。XRD和IR显示:n-HAC与HAC都为羟基磷灰石结构,但n-HAC在Tris-HCl缓冲溶液的降解性明显大于HAC。细胞培养结果表明:成骨细胞在n-HAC和HAC两种材料上的粘附和细胞形态没有明显的区别,但细胞在n-HAC上的增殖率明显高于HAC。将多孔n-HAC支架材料植入兔股骨缺损处,观察其修复骨缺损情况,组织学分析结果表明:新生骨在多孔支架的表面形成,并长入其内部;n-HAC在体内的降解比HAC快,能明显地促进新骨生成。     

球状多孔羟基磷灰石生物材料的制备与结构

牛血清白蛋白;药物缓释;球状多孔羟基磷灰石生物材料的制备与结构     

庆大霉素对羟基磷灰石/壳聚糖复合材料性能的影响

羟基磷灰石/壳聚糖-庆大霉素(HA/CS-G)缓释材料为骨髓炎的定点缓释给药提供了一种有效的局部药物缓释体系。为了研究抗生素对羟基磷灰石/壳聚糖材料性能的影响,采用共沉淀法制备了HA/CS-G缓释材料。利用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料进行了表征。以不载药的羟基磷灰石/壳聚糖(HA/CS)为对照,研究了庆大霉素对HA/CS复合材料抑菌性能、力学性能和降解性能等的影响。实验结果表明,HA/CS-G有良好的抑菌效果。负载庆大霉素后HA/CS的机械强度明显增强,而材料的降解速率有所下降。本文采用的二次成型技术显著增大了材料的机械强度。     

纳米粒子在药物传递中的应用

目前,利用纳米粒子传递药物并用于恶性肿瘤组织的靶向识别,进一步提高肿瘤的诊断和治疗水平是一个比较热点的领域,人们期望用制备容易、价格便宜、毒性小的纳米技术来提高肿瘤的治疗效率。然而,由近年的报道来看,所摄入的纳米粒子仅有约0.7%能够到达肿瘤部位,传递效率较低,这无疑加大了治疗应用的难度。本综述中,我们分析了造成纳米粒子靶向药物转运效率较低的原因,包括纳米粒子的转运途径,纳米粒子转运过程中所遇到的屏障,纳米粒子在体内的清除途径等;随后我们介绍了较早应用的聚合物纳米粒子、磁性氧化铁纳米粒子以及目前广泛研究的介孔二氧化硅纳米粒子在药物传递系统构建中的应用情况,还介绍了细胞膜仿生纳米粒子在药物传递系统中的应用;最后,对纳米粒子在药物传递中的研究进行总结和展望。我们希望通过对纳米粒子传递药物的系统研究,进一步促进纳米粒子在药物传递上的研究,加速纳米药物的临床应用。     

Antimicrobial Effect and Cytotoxic Evaluation of Mg-Doped Hydroxyapatite Functionalized with Au-Nano Rods

Hydroxyapatite (HA) is the main inorganic mineral that constitutes bone matrix and represents the most used biomaterial for bone regeneration. Over the years, it has been demonstrated that HA exhibits good biocompatibility, osteoconductivity, and osteoinductivity both in vitro and in vivo, and can be prepared by synthetic and natural sources via easy fabrication strategies. However, its low antibacterial property and its fragile nature restricts its usage for bone graft applications. In this study we functionalized a MgHA scaffold with gold nanorods (AuNRs) and evaluated its antibacterial effect against S. aureus and E. coli in both suspension and adhesion and its cytotoxicity over time (1 to 24 days). Results show that the AuNRs nano-functionalization improves the antibacterial activity with 100% bacterial reduction after 24 h. The toxicity study, however, indicates a 4.38-fold cell number decrease at 24 days. Although further optimization on nano-functionalization process are needed for cytotoxicity, these data indicated that Au-NRs nano-functionalization is a very promising method for improving the antibacterial properties of HA.     

Preparation and Characterization of Thermosensitive Nanoparticles for Targeted Drug Delivery

In this study, we have reported novel thermosensitive nanoparticles formulated by an emulsion-solvent evaporation technique using acetaminophen (AAP) as a model drug. The high entrapment efficiency of nanoparticles was 68.56%, particle size about 240.6 nm and zeta potential ?27 mV. Furthermore, the drug release was also investigated both at 37°C and 42°C, respectively. The goal of our study was to obtain a targeted drug delivery system, exploiting the temperature-sensitive behavior. In contrary to normal temperature (37°C), the release rate of AAP was found to noticeably increase at high temperature (42°C) with a larger cumulative amount of drug released. In this way, it would lead to production of nanoparticles having a high thermosensitive behavior on drug release. Thus, this new strategy has the potential to control drug release at the diseased site for targeted drug delivery system (TDDS) with positive temperature-controlled.     

Flower‐Like Hierarchically Nanostructured Hydroxyapatite Hollow Spheres: Facile Preparation and Application in Anticancer Drug Cellular Delivery

Flower‐like nanostructured hydroxyapatite hollow spheres (NHHS) assembled with nanosheets with a hierarchical morphology are fabricated by a rapid microwave‐assisted hydrothermal route. The presence and concentration of block copolymer poly(lactide)‐block‐poly(ethylene glycol) (PLA–PEG) are important parameters for the formation of the hollow structure. The possible formation mechanism of NHHS is proposed. The NHHS are explored as anticancer drug carriers for cellular delivery of mitoxantrone (MIT). The MIT‐loaded NHHS exhibit sustained‐drug‐release behavior in vitro and the intracellular drug‐distribution tests indicate that the MIT loaded in NHHS carriers can enter the cells efficiently. The experiments also show that the NHHS have a good biocompatibility, and therefore, they are promising anticancer drug carriers in cancer chemotherapy.