硅磷酸钙骨水泥的理化性质及其生物相容性研究

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实验目的:复合C3S和磷酸钙系(磷酸氢钙DCPA+磷酸四钙TTCP)骨水泥,以期能改善骨水泥的降解性,提高其抗压强度和力学性能,调节固化时间,提高骨水泥的生物相容性。实验方法:(1)用吉尔摩(Gilmore)双针法测定复合骨水泥的固化时间;在Instron5567型万能材料实验机上测试抗压强度;模拟体液(SBF)中浸泡后,骨水泥浸提液的pH值及其降解率随时间的变化,并结合SEM和XRD微观结构的观察,对骨水泥理化性质的动态变化规律进行描述;(2)MTT实验结合实时定量研究复合骨水泥的生物相容性。实验结果:(1)随着C3S百分含量的增大,固化时间先增加后减少然后又增加。(2)随着C3S百分含量的增加,骨水泥的抗压强度先升高后降低,在C3S的含量为40%时,骨水泥的抗压强度达到最大值21.6Mpa,比磷酸钙系(TTCP+DCPA)骨水泥的强度稍高。(3)复合骨水泥具有较好降解性,而且随着C3S百分含量的增加,骨水泥的降解率增大,在C3S的含量为40%时,骨水泥的降解率达到最大值10.26%,浸泡完成后复合骨水泥维持较高的抗压强度,在浸泡到第7d时,抗压强度达到最大值27.84MPa。复合骨水泥浸泡7d后浸泡液的pH值接近中性。(4)添加一定量的C3S骨水泥能刺激细胞的增殖,并提高CyclinD1、PCNA、SDH基因的表达。实验结论:C3S的引入延长了磷酸钙系(TTCP+DCPA)骨水泥的固化时间,提高了骨水泥的降解性,在一定程度上提高了磷酸钙系骨水泥的抗压强度。制备的复合骨水泥克服了磷酸钙系(TTCP+DCPA)骨水泥降解率低的缺点,而且具有适宜的固化时间,较高的抗压强度和良好的生物相容性和安全性,可作为一种潜在的骨水泥修复材料。
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