掺锶半水硫酸钙的制备及其抗菌性能

作者：张峰; 汪麟; 周明明; 杨贤燕; 苟中入^*

来源：材料科学与工程学报, 2022, 40(04): 601-634.

DOI：10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2022.04.009

• 锶
• 半水硫酸钙
• 微量元素掺杂
• 生物活性
• 抗菌活性

为了研究掺锶半水硫酸钙生物材料的制备、生物学活性及其抗菌性能，本研究采用共沉淀法制备了四种不同锶摩尔掺杂率(0、2.5%、5%、10%)的半水硫酸钙材料，运用理化表征与模拟体液浸泡实验考察了材料的化学组成、微结构及体外生物学活性，并对材料抑制金葡菌的性能进行了分析。结果显示，首先通过共沉淀法成功合成的含锶半水硫酸钙中均出现硫酸锶，这表明锶直接与硫酸根结合发生了化学沉积，与半水硫酸钙形成两相复合材料。其次，早期阶段未掺锶的硫酸钙样品降解速率明显快于掺锶硫酸钙，锶离子掺杂率提高抑制硫酸钙降解速率更为显著；后期阶段未掺锶硫酸钙样品的降解速率明显低于掺锶硫酸钙，锶离子掺杂率越高，硫酸钙降解速率越快。再次，四种固化物的力学性能变化与降解速率相对应，同时掺锶半水硫酸钙表面诱导沉积类骨羟基磷灰石晶体更为显著，并且抑菌作用更强，掺杂10%锶的半水硫酸钙表现出优良的生物活性和抑菌特性。研究结果表明，锶掺杂硫酸钙实为半水硫酸钙与硫酸锶的复合材料，该种复合材料能有效调节硫酸钙生物材料的降解性、增强其生物活性及抗菌性能，将有助于解决包括骨髓炎损伤区抗感染及骨再生修复相关临床需求，具有重要价值和应用前景。

• 单位
  浙江大学; 浙江大学医学院附属第一医院; 浙江大学医学院附属儿童医院