一种掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架及其制备方法技术

技术编号:32021611 阅读:13 留言:0更新日期:2022-01-22 18:41
本发明专利技术公开了一种掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架及其制备方法。该制备方法通过将煅烧后的珊瑚支架浸泡在磷源与硒源的混合溶液中进行水热反应,反应结束后超声洗涤、烘干,得到所述的掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架。本发明专利技术的原料为海边的废弃珊瑚,做到了废物再利用,而且制备方法简单,掺杂效率高,结构稳定,支架多孔结构保留完好。同时,该支架有利于细胞在其中黏附、增殖分化,且具有良好的生物相容性与潜在的抗癌功效,有望在骨组织工程领域发挥重要作用。有望在骨组织工程领域发挥重要作用。有望在骨组织工程领域发挥重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架及其制备方法


[0001]本专利技术涉及离子掺杂羟基磷灰石材料领域,具体涉及一种掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架及其制备方法。

技术介绍

[0002]珊瑚是珊瑚虫在生长的过程中,从外界海洋环境吸收了Ca
2+
与二氧化碳,并分泌出石灰石,作为自己的生存外壳。珊瑚的主要成分是碳酸钙,以方解石微晶的形式存在,约占95

99%,还有一定成分的有机质,例如硫酸化多糖,以及微量离子,其中珊瑚含有的镁、锶等微量元素有利于骨的生长。珊瑚具有多孔结构,孔径为100

500μm,与松质骨的孔结构形态相似,该结构有利于细胞黏附,具有促进血管生长的特点,可用作骨移植和骨修复材料。
[0003]珊瑚的主要成分碳酸钙稳定性较差,遇弱酸易溶解。羟基磷灰石(HAp)是天然骨组织的主要成分,具有良好的生物相容性及骨传导性。如果控制反应条件,在珊瑚表面转化制备一层羟基磷灰石层,得到一种表面含羟基磷灰石的珊瑚/羟基磷灰石材料,不仅可以很好保留多孔结构,还可以使其具有良好的生物相容性。
[0004]通过离子掺杂改性技术,将不同离子掺入羟基磷灰石的晶格中,可以赋予羟基磷灰石新的功能。常见的掺杂阳离子有Sr
2+
、Ag
+
、Cu
2+
等,易取代晶格中的Ca
2+
,常见的阴离子有F

、SiO
44

、Cl

等,可以取代晶格中的PO<br/>43

或OH


[0005]硒(Se)是动植物体内一种必须的营养元素,在抗癌应用上有显著的效果,可以以SeO
32

的形式取代PO
43

或OH

进入羟基磷灰石的晶格中,通过非特异性内吞途径进入癌细胞,在酸性微环境内发生释放,诱导活性氧自由基的生成,但目前尚未有将硒掺杂应用于珊瑚/羟基磷灰石支架的报告,硒能否掺入珊瑚/羟基磷灰石支架,掺入后对晶格和形貌有何影响,得到的复合材料是否稳定,这都是需要深入研究并解决的问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题,本专利技术的目的在于提供一种掺硒的珊瑚/羟基磷灰石支架及其制备方法,以得到一种不仅具有良好生物活性,还具有多孔结构的功能性支架,掺杂效率高,稳定性好。
[0007]为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案来实现。
[0008]一种掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架的制备方法,包括以下步骤:
[0009](1)将珊瑚支架进行预处理;所述预处理包括煅烧处理;
[0010](2)将预处理后的珊瑚支架浸泡在混合溶液中进行水热反应,得到掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架;所述混合溶液为磷源溶液与硒源溶液的混合液。
[0011]优选的,步骤(2)所述混合溶液中Se/P的摩尔比为0.05

1.0:1。
[0012]优选的,步骤(2)所述混合溶液中Se/P的摩尔比为0.05

0.1:1。
[0013]优选的,步骤(1)所述煅烧的温度为400℃

600℃、升降温速率为2.5

3℃/min、保温时间为45min

75min。
[0014]优选的,步骤(2)所述珊瑚支架中所含的钙与混合溶液中硒和磷的摩尔比Ca/(P+Se)为1.67。
[0015]优选的,步骤(2)所述水热反应温度为120

180℃,反应时间≥12h。
[0016]优选的,步骤(1)中,所述珊瑚的骨架为枝条形,以便于切割得到形貌规整的珊瑚块。
[0017]优选的,步骤(1)所述珊瑚支架进行煅烧前先进行切割、洗涤;所述洗涤采用的是过氧化氢溶液,使用超声进行清洗。
[0018]优选的,所述切割过程中选用的切割机为金刚石刀片切割机,切割得到的珊瑚块厚度为3mm。
[0019]优选的,所述洗涤过程为选用15%的过氧化氢溶液浸泡一夜,再用去离子水超声洗去表现残留的过氧化氢。
[0020]优选的,步骤(2)所述硒源溶液为亚硒酸钠溶液,所述磷源溶液为磷酸氢二铵溶液;步骤(2)中将珊瑚支架浸泡在混合溶液之前,用浓氨水将混合溶液的pH调至10;步骤(2)所述煅烧后的珊瑚支架水热反应完毕后超声洗涤、烘干;所述洗涤是在水中超声洗涤,清洗完成的标志是最后一次洗涤液的pH处于纯水的pH范围6.8

7.2。
[0021]优选的,所述烘干过程是在50℃下干燥12

24h。
[0022]优选的,所述煅烧的温度为600℃、升降温速率均为2.5℃/min、保温时间为1h;所述混合溶液中Se/P的摩尔比为0.08:1;所述水热反应的温度为150℃、反应时间为12h。
[0023]由以上任一项所述的制备方法制得的一种掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架;所述支架近似为圆柱状,厚度为3mm,孔径分布为100

500μm。
[0024]本专利技术的掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架,硒能有效的掺入珊瑚支架表面的羟基磷灰石层中,根据不同的掺杂比,易于控制硒的掺入量,且掺杂效果稳定。
[0025]与现有技术相比,本专利技术具有以下优点和有益效果:
[0026](1)本专利技术制备掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架的方法简单,原料为海边的废弃珊瑚,做到了废物再利用;而且硒能稳定掺入珊瑚表面的羟基磷灰石层中,掺杂率高且可控,所得支架结构稳定。
[0027](2)本专利技术掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架在发生转化的同时保留了珊瑚支架的多孔结构,有利于细胞的黏附与增殖分化。
[0028](3)利用硒的抗癌作用,本专利技术掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架可以与载药、成骨等领域结合起来,发挥协同作用。
附图说明
[0029]图1为实施例1中不同Se/P掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架的GIXRD图。
[0030]图2为实施例1中不同Se/P得到的掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架粉末的ICP分布图。
[0031]图3a、图3b为实施例1中样品1的FESEM图。
[0032]图4a

图4b、图4c

图d为实施例1中样品2

3的FESEM图。
[0033]图5a

图5b、图5c

图5d、图5e

图f、图5g

图h为实施例1中样品4

7的FESEM图。
[0034]图6为实施例2中不同煅烧温度得到的掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架粉末的ICP测量结果图。
[0035]图7为实施例2中不同煅烧温度得到的掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架的拉曼光谱图。
[0036]图8为实施例2中不同煅烧温度得到的掺硒珊瑚/本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将珊瑚支架进行预处理;所述预处理包括煅烧处理;(2)将预处理后的珊瑚支架浸泡在混合溶液中进行水热反应,得到掺硒珊瑚/羟基磷灰石支架;所述混合溶液为磷源溶液与硒源溶液的混合液。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述混合溶液中Se/P的摩尔比为0.05

1.0:1。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述混合溶液中Se/P的摩尔比为0.05

0.1:1。4.根据权利要求1

3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述煅烧的温度为400℃

600℃、升降温速率为2.5

3℃/min、保温时间为45min

75min。5.根据权利要求1

3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述珊瑚支架中所含的钙与混合溶液中硒和磷的摩尔比Ca/(P+Se)为1.67。6.根据权利要求1

3任一项所述的制备方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓春林吴亦渊韩婉茹
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1