磷硅酸钠钙(bioactive glass)
磷硅酸钠钙(bioactive glass),也称为生物活性玻璃、钙磷硅酸钠,是一种由SiO2、Na2O、CaO和P2O5等基本成分组成的硅酸盐玻璃。其化学结构对生物活性的影响主要体现在以下几个方面:
化学组成
成分比例:磷硅酸钠钙的特定成分比例(如SiO2含量低,Na2O和CaO含量高,CaO/P2O5比例高)使其能够在体液环境中发生一系列反应。这种比例有助于快速形成生物活性层,促进组织的修复和再生。
元素的生物相容性:组成元素如钙、磷、钠和硅都是人体中存在的元素,因此具有高度的生物相容性。
表面反应
离子交换与羟基磷灰石层的形成:在水性环境中,磷硅酸钠钙表面会发生离子交换反应,钠离子与水中的氢离子交换,释放出钙离子、二氧化硅和磷。这些释放的离子能够促进羟基磷灰石层的形成,这是一种与骨组织成分相似的物质。羟基磷灰石层的形成是其生物活性的关键,因为它能够与周围的组织形成牢固的结合。
结构特性
无定形结构:磷硅酸钠钙通常具有无定形的结构,这种结构使得其具有较高的比表面积和化学活性。高比表面积有利于与生物组织的接触和反应。例如,它可以用于骨替代物或组织工程支架,促进骨组织的再生。此外,无定形结构的材料通常具有较高的表面能和活性,能够在体内降解并被吸收。
孔隙结构:材料内部的孔隙结构有助于提高其吸附能力和生物分子的负载能力,这对于促进细胞的附着和生长非常重要。


