羥基磷灰石是脊椎動(dòng)物骨骼和牙齒的主要無(wú)機(jī)成份，具有優(yōu)良的生物相容性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的用途。脊椎動(dòng)物的牙釉質(zhì)是由高度有序羥基磷灰石晶體組成的。然而，脊椎動(dòng)物骨骼和牙齒在體內(nèi)的生物礦化是一個(gè)非常緩慢的過(guò)程，通常需要很多年，因此模仿牙釉質(zhì)和骨的生長(zhǎng)過(guò)程是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。近年來(lái)，研究者采用有機(jī)分子、模板或襯底等輔助手段合成羥基磷灰石有序結(jié)構(gòu)，但這些合成方法具有一定的局限性，例如，所得到的羥基磷灰石有序結(jié)構(gòu)的尺寸較小，而且去除硬模板或襯底容易造成有序結(jié)構(gòu)的損壞。由于制備上的困難，尺寸大于100微米的高度有序結(jié)構(gòu)羥基磷灰石仿生材料很少有報(bào)道。

　　最近，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所朱英杰科研團(tuán)隊(duì)成功地合成出大尺寸高度有序羥基磷灰石微米管陣列仿生材料，該仿生材料模仿牙齒的結(jié)構(gòu)，因此在牙和骨等硬組織缺損修復(fù)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。最近，該研究工作發(fā)表于Chemistry-A European Journal DOI: 10.1002/chem.201400252，并申請(qǐng)了一項(xiàng)發(fā)明專利。

　　該研究工作已經(jīng)引起國(guó)際上的關(guān)注和興趣。 Clara Piccirillo博士于4月21日在Decoded Science上發(fā)表題為Ultralong Hydroxyapatite Micro-Tubes: Biomaterial with Potential in Dentistry 的文章對(duì)朱英杰團(tuán)隊(duì)的工作進(jìn)行了報(bào)道。該文指出，新的微米管陣列模仿牙齒的結(jié)構(gòu)，這一新發(fā)現(xiàn)對(duì)牙科病人來(lái)說(shuō)具有重要的意義。這種材料再現(xiàn)了牙釉質(zhì)的結(jié)構(gòu)；正因?yàn)槿绱耍�它在牙科牙齒修復(fù)方面具有巨大的潛力。中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所的研究人員在該領(lǐng)域取得了重要的創(chuàng)新研究結(jié)果，他們制備了毫米級(jí)大尺寸的羥基磷灰石三維高度有序微米管陣列。這個(gè)研究小組已經(jīng)具有羥基磷灰石的制備和應(yīng)用的研究經(jīng)驗(yàn)；事實(shí)上在幾個(gè)月前，他們報(bào)道了關(guān)于新型羥基磷灰石耐火紙的研究工作。這項(xiàng)新技術(shù)對(duì)醫(yī)療和牙科行業(yè)可能意味著是一件大事情，對(duì)患者來(lái)說(shuō)也是如此。

　　5月6日，David Bradley博士在Chemistry Views 上發(fā)表了題為An “Apatite” to make you smile 的文章，對(duì)朱英杰團(tuán)隊(duì)的研究工作做了報(bào)道。該文章指出，一種新穎的合成羥基磷灰石晶體的仿生方法可以賦予牙醫(yī)和外科醫(yī)生重建受損的牙齒和骨骼的能力，這要?dú)w功于正在中國(guó)開(kāi)展的研究。中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所朱英杰領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)采用溶劑熱法來(lái)合成羥基磷灰石晶體。該團(tuán)隊(duì)利用這種溶劑熱過(guò)程構(gòu)建了毫米級(jí)尺寸的三維高度有序的羥基磷灰石微米管陣列。羥基磷灰石的生物相容性使其作為植入物及假體可以被身體接受，其中軟組織可以在生物分子水平與羥基磷灰石材料結(jié)合并嵌入其中。

　　“這是一項(xiàng)有趣的研究，”美國(guó)Wisconsin, Madison大學(xué)干細(xì)胞和整形醫(yī)學(xué)中心主任William Murphy教授說(shuō)。“羥基磷灰石材料的長(zhǎng)程有序令人感到好奇，它與諸如牙釉質(zhì)的生物材料具有一些幾何相似性，”他補(bǔ)充道：“有機(jī)組分通常對(duì)天然礦物的形成具有顯著的貢獻(xiàn)，因而導(dǎo)致有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體的形成。本研究中的材料是很有趣的，因?yàn)樗�在沒(méi)有有機(jī)模板存在的情況下實(shí)現(xiàn)了有序”。

　　5月12日Wiley-VCH出版社 Materials Views (China) 以《人工合成羥基磷灰石有序陣列取得突破進(jìn)展》為題做了亮點(diǎn)報(bào)道。該文指出，這一新方法可以合成毫米級(jí)大尺寸高度有序羥基磷灰石微米管陣列，這種材料模仿了牙釉質(zhì)的結(jié)構(gòu)，因此對(duì)牙科病人來(lái)說(shuō)具有重要的意義。由于通過(guò)該技術(shù)制備的羥基磷灰石高度有序仿生材料具有微管結(jié)構(gòu)，它可以提供空間和通道裝載藥物、生長(zhǎng)因子或抗生素等客體分子，用于植入手術(shù)后的消炎、抗菌和治療等；而且還有利于動(dòng)物軟組織在生物分子水平與材料緊密結(jié)合并嵌入生長(zhǎng)進(jìn)入管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部。因此，這一制備技術(shù)和所制備的仿生材料在牙齒和骨硬組織缺損修復(fù)領(lǐng)域具有非常良好的應(yīng)用前景。

　　該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和上海市科委的資助。

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　　大尺寸三維羥基磷灰石微米管高度有序陣列仿生材料：上圖為光學(xué)照片；下圖顯示掃描電子顯微鏡照片，插圖顯示一個(gè)單根羥基磷灰石微米管。