[发明专利]一种Sr-Fe共掺杂HAP纳米颗粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Sr‑Fe共掺杂HAP纳米颗粒及其制备方法，所述Sr‑Fe共掺杂HAP纳米颗粒的化学式为Ca_10‑(x+y)Sr_xFe_y(PO₄)₆(OH)₂，其中x为Sr的掺杂计量系数，y为Fe的掺杂计量系数，且x+y的范围为0.01～1.5，优选x+y＝1。本发明通过在HAP中掺入适当的Sr²⁺和Fe³⁺离子，使材料整体具有高表面积、较低孔径等特点，能够作为载体对药物实现延长释放；同时以其掺入离子的协同作用促进了成骨细胞的生长、成骨分化、钙沉积以及相关成骨蛋白表达，从而能够对细胞成骨和分化起到的长期促进效果，可作为骨替代物应用。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，特别是一种Sr-Fe共掺杂HAP纳米颗粒及其制备方法。

背景技术

目前,合成生物材料正在越来越多地用于修复或替换受损的骨头，理想的生物材料应能治愈或替换受损的骨头组织，具有骨传导性，骨诱导性以及与骨骼环境相匹配的可吸收和可调的机械特性。在生物学上骨替代过程中，植入物常进行溶解或分解，并以生理方式被宿主组织替代。在生命系统中，骨骼以连续的方式重塑，涉及破骨细胞吸收和新鲜骨的成骨细胞合成，该过程的失衡通常会导致骨质疏松症，这可能是由于骨密度降低或破骨细胞在骨吸收过程中功能障碍所致。因此，骨替代生物材料必须具有能够调节成骨细胞和破骨细胞的功能，以维持骨重塑的动力学；此外，假定植入的生物材料作为替代品可促进骨骼重塑程序进程并在适当时候溶解。

迄今为止，由于其可生物降解的磷酸钙(简称CaP)基生物材料的化学结构与天然骨的无机部分相似，因此在重建性骨手术中进行了广泛的研究。在其他CaP生物材料中，羟基磷灰石(简称HAP)具有出色的生物活性，生物相容性，骨传导性，并且具有细胞支持功能的能力使其广泛用于多种生物医学应用中，包括药物递送系统，生物支架的三维打印，骨科和正畸科，以及肾结石，关节软骨和心脏瓣膜的病理性矿化；然而，传统方式所合成的HAP具有低机械和高脆性特征，这限制了其在体内作为骨移植材料的应用，并且传统HAP在作为成骨材料应用时，难以长期维持较好的成骨效果。故需要提出一种新的生物材料及制备方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种Sr-Fe共掺杂HAP纳米颗粒及其制备方法和应用，用于解决现有技术中传统生物材料HAP固有性能较差，且难以长期维持较好的成骨效果的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的第一解决方案为：一种Sr-Fe共掺杂HAP纳米颗粒，Sr-Fe共掺杂HAP纳米颗粒的化学式为Ca_10-(x+y)Sr_xFe_y(PO₄)₆(OH)₂，其中x为Sr的掺杂计量系数，y为Fe的掺杂计量系数，且x+y的范围为0.01～1.5，优选x+y＝1。