摻雜Tb納米羥基磷灰石的工藝優(yōu)化與性能評價.pdf

1、目的:探討水熱合成法中工藝參數(shù)對調(diào)控納米羥基磷灰石（HAnp）粒徑的作用，并研究摻雜鋱(Tb)對HAnp性能的影響，評價Tb-HAnp生物相容性和胞吞作用，為構(gòu)建HAnp為基因載體的表層基因化多孔鈦種植體奠定基礎(chǔ)。
　　 方法:1）HAnp制備工藝的優(yōu)化:采用水熱合成法，通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，調(diào)控HAnp的粒徑，以Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)2HPO4為前驅(qū)反應(yīng)物，設(shè)置(NH4)2HPO4不同滴加速率，在反應(yīng)溫度為170℃

2、、反應(yīng)時間為3h下制備HAnp;用X線衍射儀(XRD)分析其結(jié)構(gòu)和物相，用透射電鏡(TEM)表征其粒徑、形貌與分散性。2）熒光化HAnp的制備:用水熱合成法制備不同Tb摻雜量的HAnp熒光顆粒，設(shè)置Tb3+不同添加濃度，在(NH4)2HPO4滴加速率為0.12ml/min、反應(yīng)溫度170℃、反應(yīng)時間3h的條件下制備Tb-HAnp;用XRD分析產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和物相，TEM表征其粒徑、形貌及分散性，Zeta電位分析儀檢測Zeta電位，熒光顯微鏡

3、觀察其熒光性。3）Tb-HAnp的細(xì)胞毒性實驗:用MTT法檢測不同Tb添加量的HAnp在100μg/ml～2000μg/ml濃度范圍內(nèi)對L929的細(xì)胞毒性。4）Tb-HAnp與MG63細(xì)胞共培養(yǎng):將不同添加量Tb-HAnp與MG63細(xì)胞共培養(yǎng)48h，在倒置顯微鏡和熒光顯微鏡下觀察胞吞情況。
　　 結(jié)果:
　　 1)用水熱合成法，調(diào)控(NH4)2HPO4滴加速率，可控制HAnp的粒徑、形貌和分散度，其中滴加速率為0.12m

4、l/min組的HAnp平均粒徑為30nm，呈球狀或短棒狀，分散性良好。
　　 2)不同Tb添加量的HAnp在純HAnp衍射譜的基礎(chǔ)上均出現(xiàn)了新的衍射峰，該衍射峰對應(yīng)的結(jié)構(gòu)為TbPO4.H2O，表明Tb3+已摻入HAnp;從TEM結(jié)果可看出，在0mol％～5mol％范圍內(nèi)，隨Tb添加量的增加，HAnp的粒徑也逐漸增加，在5mol％～10mol％范圍內(nèi)，HAnp的粒徑隨Tb添加量的增加，其粒徑有減小的趨勢，提示Tb對HAnp的生長優(yōu)

5、勢取向有調(diào)控作用;Zeta電位結(jié)果顯示，在0mol％～5mol％范圍內(nèi)，隨Tb添加量的增加，HAnp的Zeta電位從-7.60mV負(fù)向升高到-18.3mV，在5mol％～10mol％范圍內(nèi)，隨Tb添加量的增加，HAnp的Zeta電位從-18.3mV負(fù)向降低至-6.73mV，提示HAnp的Zeta電位變化趨勢與其粒徑大小有一定的相關(guān)性;用熒光顯微鏡觀察Tb-HAnp的熒光性，發(fā)現(xiàn)在紫外光激發(fā)下?lián)诫sTb的HAnp可見明顯的綠色熒光，熒光顆粒

6、數(shù)隨Tb添加量增大而增多，未添加Tb的HAnp則未觀測到熒光表現(xiàn)。
　　 3)MTT法檢測不同Tb添加量的HAnp的細(xì)胞毒性。倒置顯微鏡下，實驗組與陰性對照組的細(xì)胞形態(tài)正常，伸展良好，實驗組中可見不規(guī)則的團聚體，團聚體隨Tb-HAnp濃度的增大而增多且對細(xì)胞生長無明顯影響，而陽性對照組完全裂解，失去正常的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和形態(tài)，呈殘渣和碎片樣表現(xiàn);統(tǒng)計學(xué)分析顯示，三種不同Tb添加量的HAnp在100μg/ml～2000μg/ml范圍內(nèi)的

7、RGR值與陽性對照組比較均有顯著差異(P＜0.05)，細(xì)胞毒性分級均在1級以內(nèi)。
　　 4)Tb-HAnp與MG63細(xì)胞共培養(yǎng)，在倒置顯微鏡和熒光顯微鏡下觀察其胞吞情況。倒置顯微鏡下，實驗組與對照組的細(xì)胞形態(tài)正常、伸展良好，各實驗組細(xì)胞內(nèi)均顯示有高密度、不規(guī)則的團塊影像，團塊的數(shù)目與體積隨Tb-HAnp添加量的增大而增多;熒光顯微鏡下，對照組表現(xiàn)為完全的暗視野，而實驗組中均出現(xiàn)了綠色熒光體，熒光體的位置和形態(tài)與普通光鏡中高密度團

8、塊相對應(yīng)，提示細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)為Tb-HAnp。
　　 結(jié)論:
　　 1)采用水熱合成法制備HAnp，通過控制(NH4)2HPO4滴加速率可調(diào)節(jié)HAnp的粒徑，當(dāng)(NH4)2HPO4滴加速率為0.12ml/min，HAnp平均粒徑可控制在30nm，呈球狀或短棒狀，分散性良好;
　　 2)摻雜Tb的HAnp具有熒光特性，在熒光顯微鏡下Tb添加量為10mol％的HAnp熒光性最優(yōu);
　　 3)Tb-HAnp無細(xì)胞