竹基生物材料磷酸钙的亲水性研究

生物材料中层状多孔结构的构建对于改善营养物质的运输和生物学性能具有重要意义。基于再生竹材的层状多孔结构,采用生物模板法和仿生矿化相结合的方法,成功制备了高强度、高运输性能的矿化磷酸钙/竹复合支架。矿化生物材料具有良好的液体输运能力,并能沿反重力方向输运细胞。

本工作研究利用密度泛函理论的计算,H2O分子在矿化磷酸钙CaP (0001) 面具有适当吸附自由能(-0.651 eV)和低扩散能垒(0.743 eV) ,进一步从电子结构分析发现,CaP (0001)活性位点电荷的局域有助于H2O分子的吸附和扩散,实现优化矿化磷酸钙/竹亲水性和液体输运性能。本研究为矿化生物材料的深入研究提供了新的思路,为绿色化学与组织工程相结合制备生态友好型生物材料提供了新的思路。相关工作发表在Adv. Healthc. Mater. 11, 2200287, (2022) 

 

水分子在矿化磷酸钙CaP(0001)面上吸附扩散行为有助于提升材料亲水性