在过去的几十年中，生物陶瓷技术发展迅猛。目前已经发明了各种基于金属，陶瓷和聚合物材料的先进医疗设备和植入物。这些产品在生物医学应用中具有特殊意义，特别是由于对器官和组织替代品的需求不断增加的今天。

骨质疏松症是一种严重的骨科疾病，它会导致骨密度降低，骨微结构受到破坏。老年人由于年龄原因更容易患上此类疾病。磷酸钙及其复合材料可以通过骨植入的方式有效治疗骨质疏松症。在各种形式的磷酸钙中，骨传导性羟基磷灰石（HA），是一种重要的无机生物材料也是人体骨中无机物中的主要成分，通常用于骨科手术中作为骨植入材料。该生物材料具有优异的生物相容性和生物活性。HA还可用作硬组织植入物上的生物陶瓷涂层，因为它可加速骨组织-种植体界面的骨生长，并增强宿主骨与种植体之间的结合能力。

天然人骨除了含有羟基磷灰石外还含有各种次要矿物相，例如钠离子、镁离子、锶离子、锌离子和氟离子，它们在增强骨的骨传导性和机械强度中起重要作用。锶离子在治疗骨质疏松症方面具有显著的作用，同时还可以改善植入后的骨强度。锶离子可以显著抑制破骨细胞再吸收活性从而防止骨质流失，增强骨形成和骨矿物质密度。这一现象在体内和体外实验都得到了证实。尽管纯HA或锶掺杂HA在整形外科中得到广泛应用，这些材料缺乏抗菌活性，容易在手术过程中发生细菌感染导致手术失败。

为了克服这种限制，非常有必要开发具有良好抗菌性能且具有刺激骨形成能力的HA新产品。据报道，在HA中掺入抗菌剂如银离子、铜离子、锌离子、铈离子和钛离子可防止细菌感染的发生。在这些离子中，铈离子由于高安全性、高热稳定性和良好的杀菌效果而在医学中具有特殊的地位。

通过在HA中掺杂不同的金属离子可以在最终产品中实现多种不同的性质。据分析，在HA纳米颗粒中同时掺杂锶离子和铈离子既能保持高生物活性又能避免细菌感染，从而可以有效治疗骨质疏松。此外，铈离子具有荧光性质，在体内还可以作为荧光指示剂观察植入材料体内变化。

近日，卡塔尔的Deepalekshmi Ponnamma和印度的Mahendran Chinnaswamy联合研究小组联合开发的铈/锶双掺杂的HA纳米粒子表现出优异的抗菌和生物活性。

研究人员首先采用溶胶-凝胶辅助沉淀法合成了铈/锶共掺杂HA纳米粒子。之后对其结构、形貌、表面官能团、光学性能和热稳定性进行了系统研究。实验结果表明，与纯HA相比，铈掺杂HA表现出较高的抗菌活性、降低的磷灰石形成能力和生物相容性。然而，铈/锶共掺杂HA表现出更好的生物相容性，磷灰石形成能力和良好的抗微生物性质。锶离子的存在提升了掺杂HA的生物活性并抵消了铈离子带来的细胞毒性。