氢氟酸蚀刻调控铈稳定氧化锆/氧化铝/六铝酸锶复合物体外生物学响应及其在牙科植入中的应用研究

本综述系统探讨了通过氢氟酸表面蚀刻调控铈稳定氧化锆/氧化铝/六铝酸锶（Ce11ZA8Sr8）复合材料表面特性对其体外生物学行为的影响。研究通过表征表面粗糙度、自由能变化及细胞响应（包括人间充质干细胞（ASCs）、口腔上皮细胞（SGs）和成纤维细胞（PFs）的黏附、形态和增殖），证实蚀刻处理可差异化调控细胞行为，并促进ASCs的成骨分化（通过基因表达和骨钙素释放评估），为金属游离牙科植入体的表面功能化设计提供了创新策略。

　　

Highlight

复合材料制备

通过表面涂层工艺（专利技术）制备了三相复合粉末，其组成为84 vol% 铈稳定氧化锆（CeO₂含量11 mol%）、8 vol% α-氧化铝（α-Al₂O₃）和8 vol% 六铝酸锶（SrAl₁₂O₁₉），简称Ce₁₁ZA₈Sr₈。简要来说，采用商业铈稳定氧化锆粉末（CEZ-10，日本第一元素化学工业株式会社生产，铈含量10 mol%），经球磨18小时后，平均粒径达到0.23 μm。分散悬浮液与后续添加的铝盐及锶盐前驱体混合，通过沉淀反应在氧化锆颗粒表面包覆均匀的纳米层，最终经煅烧形成复合粉末。

物相与微观结构表征

通过单轴压制得到的生坯密度为2.91 ± 0.04 g/cm3，相对密度为49.6 ± 0.6%。在1500°C/1小时烧结过程中，样品线性收缩率达22.8 ± 0.3%，烧结后密度为5.73 ± 0.05 g/cm3，相对密度达97.5 ± 0.8%。场发射扫描电镜（FESEM）图像显示烧结后的微观结构高度致密，几乎无孔隙，且各相分布均匀。高倍图像进一步揭示了纳米尺度的结构特征：氧化锆基体中嵌入板状六铝酸锶晶体和等轴氧化铝颗粒，这种多尺度结构有助于提升材料的力学性能与稳定性。

讨论

本研究聚焦新型铈稳定氧化锆基复合材料作为牙科植入体的潜力。这些材料展现出优异的弯曲强度、断裂韧性及相稳定性（无低温老化效应），作者前期研究已证实其性能超越传统氧化锆体系。因此，陶瓷复合植入体有望替代金属材料，避免离子释放引起的生物相容性问题。通过氢氟酸蚀刻调控表面形貌与化学性质，可进一步优化细胞-材料界面相互作用，为个性化植入体设计提供新思路。