磷酸钙陶瓷——骨矿物羟基磷灰石的替代品——原则上是传统金属的理想替代品，因为骨最终可以取代陶瓷并再生。然而，这种陶瓷在医疗环境中的应用受到对植入后骨吸收和置换速率控制不足的限制。

在最近发表在《先进材料科学与技术》上的一项研究中，来自 TMDU 和合作伙伴的研究人员研究了含钙离子的磷酸酯陶瓷的碳链长度对其碱性磷酸酶介导的羟基磷灰石转化率的影响。它存在于我们的骨骼中。这项工作将有助于将骨再生研究从实验室转移到医疗用途。

“医疗专业人员长期以来一直在寻找一种不使用植入式医疗设备来治愈骨折的方法，但可以使这个梦想成为现实的基础科学尚未完全阐述，”主要作者 Taishi Yokoi 解释说。“我们在模拟体液中仔细分析了陶瓷的酯烷基链长度对羟基磷灰石形成的影响，这可能有助于开发一种新型的骨替代生物材料。”

研究人员报告了两个主要发现。首先，大多数被研究的陶瓷在几天内经历了化学转化为颗粒状或纤维状的羟基磷灰石。其次，较小的烷基比较大的烷基促进更快的化学反应。因为羟基磷灰石形成的限速步骤是陶瓷的溶解，较小的烷基赋予的更大溶解度加速了羟基磷灰石的产生。这些知识提供了一种调整骨骼再生速度的方法。

“我们现在拥有关于如何调整磷酸钙陶瓷中羟基磷灰石生长速率的特定化学知识，”横井说。“我们希望这些知识有助于实验室研究人员和医疗从业人员更有效地合作，在医学相关条件下调整骨改造率。”

这项研究的结果对于手术后骨折的愈合很重要。通过使用化学洞察力来优化磷酸钙陶瓷植入后 骨再形成的速度，患者的治疗效果将得到改善，并且在数年后返回医院进行进一步修复的次数将降至最低。