礦物材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用十分廣泛，歷史也非常悠久。《本草綱目》已經(jīng)收藏的礦物藥有161種。蒙脫石可用來治療腹瀉，滑石可以中和反應(yīng)調(diào)節(jié)胃酸。高嶺土具有典型的二維層狀結(jié)構(gòu)，粒徑小(約為300～500nm)以及較好的生物相容性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。

　　1、止血材料

　　《本草綱目》記載：以高嶺土為主要成分的白石脂可用來吸收有毒物質(zhì)、收斂固澀、止血、制泌等功效。2006年，美國Z-Medica公司研制了一種被稱為“戰(zhàn)傷紗布”的高嶺土止血產(chǎn)品，應(yīng)用于無法使用止血帶的特殊部位，便攜、易用且高效，保存期限為5年。

　　基于天然止血劑代赭石控制出血性能，成功合成一種新型的鐵氧化物/高嶺土納米黏土復(fù)合材料，其氧化物的形態(tài)對其止血效果具有顯著影響。

　　α-Fe2O3-kaolinKAc停止出血時間為183s左右，止血性能遠(yuǎn)好于FeOOH-kaolinKAc(298±14s)、γ-Fe2O3-kaolinKAc(212±11s)和Fe3O4-kaolinKAc(218±15s)。與高嶺土30%的溶血率相比，α-Fe2O3-kaolinKAc僅顯示輕微的溶血率(<0.11%)，并且有效加速了傷口的愈合。較好的生物相容性、止血活性和低成本，使得α-Fe2O3-kaolinKAc可用于治療外傷性損傷和預(yù)防大量失血。

　　將傳統(tǒng)商品沸石基止血劑Quikclot與層狀硅酸鹽體外止血性能比較，結(jié)果表明，層狀硅酸鹽(合成水滑石、系列蒙脫石、高嶺石)黏土礦物在體外止血過程中不釋放熱量，且凝血特性廣泛，兼有價格低廉，穩(wěn)定無毒的特性，可作為新型凝血劑代替QC。

　　水熱法合成了一種石墨烯-高嶺土復(fù)合海綿凝膠(GKCS)。兔子動脈損傷實驗結(jié)果表明，復(fù)合物的止血時間為73±12s，止血性能顯著提高。實際應(yīng)用方面，將高嶺石浸漬紗布用于扁桃體切除術(shù)后止血，5min后84.8%的病人已完全止血，而使用傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)后紗布只有34.8%的病人止血。

　　2、藥物載體

　　高嶺土組成簡單，是天然的典型1:1層狀硅酸鹽礦物，徑厚比大，尺寸小，具有較好的生物相容性。因此，高嶺土可作為一種載體實現(xiàn)藥物的裝載與釋放。但由于其本身離子交換能力弱，藥物分子只能吸附在高嶺土表面，較難進(jìn)入層間，結(jié)合不夠緊密，藥物裝載效果受影響較大。

　　以甲醇插層后的高嶺土為載體，與未改性的高嶺土做對比，負(fù)載小分子化療藥物5-氟尿嘧啶后發(fā)現(xiàn)，改性后的高嶺土裝載量高達(dá)55.4%，比改性前高嶺土高出147.3%。這是因為高嶺土層間嫁接甲氧基后擴(kuò)大了高嶺土層間距，為藥物分子提供了新的活性位點，促進(jìn)了藥物進(jìn)入層間。

　　3、抗菌材料

　　哥倫比亞亞馬遜黏土(AMZ)富含高嶺土和膨潤土，遠(yuǎn)古時期哥倫比亞當(dāng)?shù)厝顺Ｍ淌矨MZ治療消化不良和腹瀉，標(biāo)準(zhǔn)化檢驗證明該黏土有抗菌性能。

　　將環(huán)氧沙星吸附在高嶺石表面，1h后達(dá)到了最大吸附量。與蒙脫石相比，高嶺石的離子交換能力較弱，故抗菌劑更容易釋放，有更好的殺菌效果。通過測定CPB吸附量，發(fā)現(xiàn)CPB-高嶺石，在[CPB]超過其CMC值時具有抗菌活性。當(dāng)CPB在高嶺石上負(fù)載量較高時，整體電荷由正轉(zhuǎn)負(fù)，從而具有吸附細(xì)菌并最終殺死細(xì)菌的能力。因此，高嶺土可以很好地應(yīng)用于殺菌，而且在有機(jī)黏土作為抗菌劑的開發(fā)過程中，表面活性劑固定在黏土上的量必須超過CMC值。

　　4、組織工程

　　具有介孔結(jié)構(gòu)和高度互聯(lián)大孔網(wǎng)絡(luò)的三維介孔生物玻璃(3D MBG)支架被認(rèn)為是骨骼組織應(yīng)用的理想生物材料。但其固有的脆性和較差的機(jī)械強(qiáng)度嚴(yán)重影響了其性能和臨床應(yīng)用。

　　以高嶺土為黏結(jié)劑，采用改性聚氨酯泡沫(PU)模板法，成功制備了一種具有優(yōu)異力學(xué)強(qiáng)度、礦化能力和良好細(xì)胞反應(yīng)的三維MBG支架。所研制的混雜MBG-xk具有85%的孔隙率。隨著高嶺土含量的增加(5%～20%)，抗壓強(qiáng)度在2.6～6.0MPa之間，是傳統(tǒng)PU-template MBG支架的100倍左右。加入高嶺土后，MBG-10K支架的pH環(huán)境更加穩(wěn)定和理想，蛋白吸附能力增強(qiáng)。此外，以大鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞為模型，體外細(xì)胞培養(yǎng)實驗表明，與MBG相比，MBG-xk支架具有相似的細(xì)胞增殖、穿透能力、增強(qiáng)的細(xì)胞附著和成骨能力分化，尤其是MBG-10K。

　　未來對高嶺土結(jié)構(gòu)及其性能機(jī)理的研究更加深入、微觀，高嶺土必將在更多的新興領(lǐng)域發(fā)揮出更大的作用。本文來源：孟宇航,尚璽,張乾,楊華明.高嶺土的功能化改性及其戰(zhàn)略性應(yīng)用[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用,2019(06):69-76.

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