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作为人体最重要的生物矿物之一,磷酸钙类材料一直受到生物矿化和生物材料领域的广泛关注。具有不同晶体形貌、结构和尺寸的磷酸钙晶体拥有不同的表面特性、生物活性和生物相容性,因此对其进行可控合成是本领域的研究热点之一。已有研究表明:人体中磷酸钙晶体的形成、尺寸和形貌等与有机基质有很大的关系,但有机物对磷酸钙晶体形成、生长等的具体调控机理和细节尚不清楚。氨基酸是蛋白质的基本构成单位,参与体内的代谢和各种生理功能。本研究以酸性氨基酸L-天冬氨酸、中性氨基酸L-丝氨酸和L-酪氨酸以及碱性氨基酸L-赖氨酸为有机基质,研究其对磷酸钙盐形成的作用,主要研究了氨基酸种类、浓度和反应时间等工艺参数对磷酸钙盐晶体形貌和尺寸的影响,采用X射线粉末衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等表征手段对所得产物进行分析,最后,通过体外细胞培养法,检测氨基酸/磷酸钙复合材料与人骨肉瘤细胞MG-63的共培养后对其增长和繁殖的影响,进一步评价了该类复合材料的生物相容性,得出以下主要结论:1.氨基酸浓度对于磷酸钙粒子的形貌和尺寸有着显著的影响。相同反应条件下,随氨基酸浓度增加,L-天冬氨酸使晶体形貌由片状聚集体逐渐向针状和纺锤状变化;L-丝氨酸使晶体形貌由不规则的针状逐渐向规则的“纤长的”针状变化;L-酪氨酸的存在则使晶体形貌由棒状逐渐向梭状变化;L-赖氨酸使晶体形貌由针状向梭状变化。此外,较高浓度的L-天冬氨酸、L-丝氨酸和L-酪氨酸有利于促进磷酸钙晶体尺寸增大,而较高浓度的L-赖氨酸则抑制了磷酸钙晶体尺寸的增加。2.不同氨基酸对磷酸钙粒子的形貌和尺寸有不同的影响。相同反应条件下, L-天冬氨酸和L-丝氨酸对磷酸钙晶体颗粒的形貌和尺寸影响不大,L-酪氨酸可促进磷酸钙晶体颗粒生长,而L-赖氨酸则抑制磷酸钙晶体的生长。3.反应时间对磷酸钙晶体的形貌和尺寸都有一定的影响。在50℃、pH=12、不同反应时间(0min、80min、120min、320min)的条件下,纯磷酸钙晶体由纳米球状向针状演变最后生成纺锤状磷酸钙,在L-酪氨酸体系中的磷酸钙晶体形貌由纳米球状最终演变为梭状,在L-赖氨酸体系中的磷酸钙晶体形貌由纳米片状最终演变为梭状。随反应时间延长,纯磷酸钙和L-酪氨酸/磷酸钙晶体颗粒尺寸均增大,L-赖氨酸/磷酸钙晶体颗粒长径比逐渐减小。4.制得的氨基酸/磷酸钙类复合材料均具有较好的生物相容性,其中较高浓度下制得的L-酪氨酸/磷酸钙和L-赖氨酸/磷酸钙复合材料具有最强的促进细胞增殖和分化能力,是较理想的生物医用材料。