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强磁场中心固体核磁共振系统研究羟基磷灰石生物材料结构取得新进展

来源：时间：2014-12-10 作者：杨婧

近日，扬州大学特聘教授朱沛志课题组和中科院强磁场科学中心王俊峰研究员课题组利用强磁场中心的固体核磁共振系统研究了氟离子掺杂对羟基磷灰石生物材料微观结构的影响。相关研究结果在Journal of Materials Chemistry B期刊上在线发表：Effects of fluorine on the structure of fluorohydroxyapatite: a study by XRD, solid-state NMR and Raman spectroscopy（XRD，固体核磁共振和拉曼光谱研究氟离子对含氟羟基磷灰石结构的影响），强磁场科学中心的喻志武助理研究员和扬州大学的陈金帅是文章的共同第一作者。

羟基磷灰石是生物体骨组织中矿物相的主要成分，广泛存在于人体骨和牙中。由于它与人体有着良好的生物相容性，骨诱导性，因此已成为临床上广泛应用的生物材料。部分氟离子取代羟基可以改善磷灰石的溶解性，促进骨细胞增殖, 提高磷酸钙在成骨过程中的生物矿化和骨组织中磷灰石晶体的形成。含氟羟基磷灰石作为口腔材料可以减少细菌的粘附，提高牙龋的抗酸能力，还可以利用氟离子的抑菌作用来防止龋齿。因此，研究不同氟含量对羟基磷灰石结构的影响有着重要意义。

研究人员制备了一序列不同含氟量的羟基磷灰石，采用多核固体核磁共振技术研究了氟离子含量对羟基磷灰石结构的影响。¹H和¹⁹F 魔角旋转核磁共振（MAS NMR）表明随着氟离子含量的增加，羟基离子逐渐被取代，出现了更多的结构水。³¹P MAS NMR表明氟离子的加入对羟基磷灰石的结构影响不大，但能增加其结晶度。天然丰度的⁴³Ca MAS NMR表明存在Ca(I)和Ca(II)两种配位环境的钙物种，随着氟离子含量的增加，Ca(II)物种的化学环境受到了极大的扰动。对这些微观结构变化的揭示，为人体骨组织中无机离子对成骨作用的影响以及其生物活性作用机制的研究奠定了基础。

以上相关研究结果得到了国家自然科学基金的支持，文章链接：http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2015/TB/c4tb01561d#!divAbstract。

含氟羟基磷灰石的固体核磁共振谱图

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党委纪委班子

许安

孙玉平

张俊

盛志高

陈峰

吴芳明

邵梦媛

尹旭

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来源：时间：2014-12-10 作者：杨婧

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