解析HAP/Gr复合材料作用机理及功能功效

一、作用机理和应用

作为骨修复、骨移植、矫形外科材料：在骨组织工程方面，因HAP与正常骨骼的无机成分相似，且具有引导骨再生的能力而成为骨修复、骨移植、矫形外科材料的合适候选物。而石墨烯基材料具有较强的抗菌活性。因此，HAP/Gr以其优异的机械性能、骨引导性能、生物相容性和良好的抗菌活性而作为一种被广泛研究的骨组织工程材料。

具体地，石墨烯基材料提高HAP的较差的机械性能，HAP促进成骨细胞附着和增殖，石墨烯基材料还改善材料的抗菌活性。作为涂层，可以减少涂层表面裂纹，增加结合强度。在此基础上，增加其他材料以进一步提高复合材料的机械性能，如明胶、CS等。

用作牙齿修复材料：由于石墨烯基材料的固有抗菌活性和HAP与牙齿相近的无机构成，将FHAP/Gr作为牙齿植入材料。该材料具有良好的机械性能和抗菌性能、长期的稳定性。

抗菌材料：由于石墨烯基材料的本身较强的抗菌活性，不引起耐药性及较好的生物相容性的独特性质，HAP/Gr具有其他抗菌材料不具有的优势。在此基础上，通过在HAP掺杂具有抗菌性能金属离子来进一步提高抗菌活性，如Ag 。

玻碳电极的修饰材料： HAP/Gr修饰的GCE具有高比表面积、灵敏度，良好的稳定性、重现性、电子转移能力和生物相容性。实验表明，HAP/Gr能显著提高氧化还原过程的电催化活性，修饰的GCE的还原电流在0.409 V时比未修饰的GCE大22倍。

作为药物载体：相比其他药物载体存在生物降解难、稳定性低的问题，HAP/Gr因HAP载药效率高、pH敏感性、生物降解性好、生物相容性好及石墨烯基材料表面的多种易修饰的官能团的存在、较强的光热转换能力，从而广泛应用于蛋白质类药物、光敏剂、光热剂、抗炎药等的药物载体。

光催化剂的修饰材料：光催化技术具有无毒、降解性能好、成本低等优点，近年来备受关注。HAP/Gr以其较大的比表面积、较强的吸附力和抗菌活性而成为TiO₂基光催化剂的合适候选者。

二、HAP/Gr复合材料表征

三、材料性能优势

1.生物相容性和稳定性好、比表面积大、可生物降解、固有抗菌活性、修饰位点丰富

2.成本低、制备过程简单

四、应用前景

骨组织工程领域

骨修复、骨移植、矫形材料

抗菌剂

抗菌涂层、伤口敷料

牙科植入物、玻碳电极、药物载体、光催化剂