利用鹼處理製備磷酸鈣化合物於氧化鋯表面上

前言:市面上多使用鈦金屬材料作為植體，長期使用容易釋放重金屬。消費者對美觀的要求提升，具有與齒色相近的氧化鋯成為研究對象。本研究目的為在較具美觀氧化鋯植體，經簡易方式讓磷酸鈣塗覆於表面，改善其生物惰性，使產生生物活性。方法: 我們針對鹼處理及磷酸鈣塗覆及燒結比較各種表面處理後的物理性質。本研究將含有三氧化二釔的氧化鋯先浸泡於氫氧化鈉 (NaOH)溶液中，使氧化鋯表面產生氫氧基 (Hydroxyl)「OH-」官能基團，不僅可使氧化鋯產生生物活性，使表面產生負電也能吸引正電荷的「Ca2+」產生鍵結反應。再利用氫氧化鈣 (Ca(OH)2)及磷酸鈉 (Na3PO4)溶液的化學反應可生成磷酸鈣的特性，透過浸泡使材料表面塗覆磷酸鈣，因其成分與骨頭相似，可幫助骨整合。燒結可以使材料更緻密化，使細胞更易增生，我們將合成出的磷酸鈣進行燒結，並比較前後的結果。結果: 經實驗證明可在常溫下合成出的磷酸鈣種類為磷酸八鈣 (octacalcium phosphate, OCP)及羥基磷灰石 (hydroxyapatite, HAP)，燒結後的磷酸鈣成為專一性的 B 型 HAP，其具有超親水性的特性，促進骨細胞增生。結論: 透過浸泡 NaOH、Ca(OH)2、Na3PO4 中，可以在常溫下合成磷酸鈣，且可獲得超親水性表面，提高生物相容性。透過浸泡在NaOH、Ca(OH)2、Na3PO4 中各24 小時，可因基材任意形狀合成出OCP 和HAP，燒結後可以獲得 B 型 HAP，促進骨細胞增生。