纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥与骨髓基质细胞的生物相容性*☆

背景：在前期的试验中,通过共沉淀法合成了纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合粉体,并与柠檬酸衍生物溶液调和制备出可生物降解、适当力学性能以及较好黏合强度的骨水泥。 目的：验证纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥材料对体外兔骨髓基质细胞黏附及增殖的影响,了解材料的生物相容性。 方法：应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合材料作为骨水泥的固相粉体,将柠檬酸衍生物配制成溶液作为液相调和制备黏合性骨水泥。培养兔骨髓基质细胞,传代扩增后接种到材料上,体外继续培养;以细胞加入无材料的培养皿培养为对照。 结果与结论：体外培养的兔骨髓基质细胞2 d后呈梭形成纤维细胞样,生长良好。有材料实验组细胞数显著多于对照组(P < 0.01)。扫描电镜下骨水泥材料具有良好的多孔网状结构,兔骨髓基质细胞伸出多个伪足样突起,紧密贴附在材料表面。两组细胞均保持持续增殖,2,4,6,和8 d实验组增殖均显著快于对照组(P < 0.01)。提示纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥材料具有良好的生物相容性。      

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的生物相容性与体内降解研究

对制备的纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的生物相容性及体内降解情况进行研究,为临床提供实验依据.参照GB/T16886医疗器械生物学评价标准和要求,对纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥进行急性细胞毒性试验、溶血试验、热源试验、急性全身毒性试验及体内植入试验等系列体内外生物学试验研究,以进行有效的生物相容性和安全性评价.纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的溶血率小于国家规定的5％,在体外不引起溶血反应;浸提液注入动物体内后无死亡,活动进食正常;无细胞毒性反应;热原试验动物体温升高均在0.7℃以下,3只兔体温升高值的总数＜1.5℃,无致热作用;材料植入体内初期有轻度炎症反应,随植入时间延长逐渐减轻,材料也逐渐降解吸收.纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥具有良好的生物相容性和降解性能,具有临床开发应用前景.     

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的生物相容性与体内降解研究

对制备的纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的生物相容性及体内降解情况进行研究,为临床提供实验依据。参照GB/T16886医疗器械生物学评价标准和要求,对纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥进行急性细胞毒性试验、溶血试验、热源试验、急性全身毒性试验及体内植入试验等系列体内外生物学试验研究,以进行有效的生物相容性和安全性评价。纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的溶血率小于国家规定的5%,在体外不引起溶血反应;浸提液注入动物体内后无死亡,活动进食正常;无细胞毒性反应;热原试验动物体温升高均在0.7℃以下,3只兔体温升高值的总数〈1.5℃,无致热作用;材料植入体内初期有轻度炎症反应,随植入时间延长逐渐减轻,材料也逐渐降解吸收。纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥具有良好的生物相容性和降解性能,具有临床开发应用前景。     

抗稀散性碳酸化羟基磷灰石骨水泥的研究

目的研制一种适合出血部位植骨的碳酸化羟基磷灰石骨水泥代骨材料.方法合成碳酸化羟基磷灰石骨水泥,在固化液中按重量比添加水溶性磷酸化壳聚糖,通过固化时间、抗压强度、残余百分比、X线衍射分析、傅里叶变换红外线分析等检测方法筛选合适的配方.结果添加壳聚糖对碳酸化羟基磷灰石骨水泥的固化时间影响不大,平均固化时间为11～15min,符合临床操作要求.但是对抗压强度影响较大,由39MPa降到31MPa.壳聚糖的添加量为0.4%(质量分数)时,抗稀散达到100%.大于0.5%时,骨水泥的操作性能明显下降.添加量为1.5%时,部分标本发现少量的磷酸八钙形成,羟基磷灰石的转化受到了影响.傅里叶变换红外线分析证明,其固化产物的晶格相中含有5.6%碳酸根成分.结论磷酸化壳聚糖能明显增加碳酸化羟基磷灰石骨水泥的黏度系数,增强钙离子的熬合作用,有效抑制血液渗入材料内部,保证骨水泥的固化反应顺利进行.当壳聚糖的添加量为0.4%时,材料表现出良好的操作性能,抗稀散性达到100%,适合出血部位的骨缺损修复.     

SrHA/PMMA复合骨水泥的制备、理化性能及细胞相容性研究

目的结合PMMA和锶羟基磷灰石(Sr HA)各自的优势,制备出兼具高的力学强度、合适的固化时间、较低的热释放、生物活性和骨整合性能的Sr HA/PMMA复合骨水泥,并系统性地研究Sr HA的引入对复合骨水泥的体外固化性能、力学强度和生物学性能的影响。方法将水热合成法制备的锶羟基磷灰石引入PMMA基体,制备Sr HA/PMMA复合骨水泥。系统性地对Sr HA/PMMA复合骨水泥的力学强度、固化时间、热释放、生物活性进行研究。将复合骨水泥和细胞共培养,利用MTT法、扫描电镜等研究Sr HA/PMMA复合骨水泥的细胞毒性,粘附和增殖。结果结果表明,与纯的PMMA骨水泥(对照组)相比,Sr HA/PMMA复合骨水泥的固化热释放明显降低(约80~84℃),同时又维持了合适的固化时间(8~11分钟)和较好的力学性能(抗压强度为90MPa左右)。Sr HA的引入,不仅赋予了复合骨水泥生物活性,也显著地改善了其细胞/材料的相互作用。浸泡在SBF后,Sr HA/PMMA复合骨水泥显示出更好的体外矿化性能。与成骨细胞MC3T3-E1共培养后,表面沉积的羟基磷灰石能够更好的促进细胞的粘附和爬行。结论兼具优异的理化性能和生物活性的Sr HA/PMMA复合骨水泥,有着广阔的骨科微创修复应用前景。     

α-磷酸三钙/HA晶须/羧甲基壳聚糖-明胶复合增强多孔骨水泥的制备研究

为研究羟基磷灰石(HA)晶须和羧甲基壳聚糖-明胶(CMC-Gel)对多孔磷酸钙骨水泥(CPC)力学性能的影响,将α-磷酸三钙(α-TCP)粉、HA晶须和致孔剂L-谷氨酸钠按一定的质量比进行混合,加入调和液制备成α-TCP/HA晶须复合多孔骨水泥,然后将其浸润到一系列不同CMC和Gel质量比的溶液中以制备α-TCP/HA晶须/CMC-Gel复合增强多孔骨水泥,对其进行抗压强度测试和扫描电镜观察。结果显示,当HA晶须含量为4%,未添加CMC和Gel时,α-TCP/HA晶须复合多孔骨水泥的抗压强度达到2.57MPa,与未复合HA晶须的骨水泥相比提高了81%;当CMC和Gel的质量比为50∶50时,α-TCP/HA晶须/CMC-Gel复合多孔骨水泥的抗压强度达到最大值3.34MPa,与单纯的多孔α-TCP骨水泥相比提高了135%,同时韧性也有较大改善。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚丙交酯支架的体外生物相容性和成骨活性

背景:研究发现将聚丙交酯、纳米羟基磷灰石或聚丙交酯两两复合后可在一定程度上改善支架的机械性能、生物相容性和对细胞的成骨诱导分化,但离理想的骨组织工程支架材料尚有一定的距离。目的:对比不同配比纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚丙交酯支架的体外生物相容性及生物活性。方法:采用粒子沥滤法制备纳米羟基磷灰石、壳聚糖、聚丙交酯的质量比分别为10∶10∶80、10∶20∶70、20∶10∶70的复合支架。将3组复合支架与人骨髓间充质干细胞进行体外复合培养,绘制细胞在支架上的生长曲线,以RT-PCR检测细胞碱性磷酸酶活性和骨钙素的表达。结果与结论:配比为20∶10∶70复合支架的细胞黏附率明显高于其他两复合支架组(P0.01),并且复合培养9-27 d的细胞碱性磷酸酶活性、复合培养15-27 d的骨钙素表达明显高于其他两复合支架组(P0.01),3组细胞的增殖趋势相似。说明配比为20∶10∶70的纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚丙交酯支架具有良好的生物相容性及骨诱导活性。     

碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔桡骨缺损

背景：纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物具有良好的力学性能和生物相容性,可用于骨损伤的修复,是一种有应用前景的骨替代品。碱性成纤维细胞生长因子可促进组织修复, 目的：观察碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔骨缺损的效果。 方法：构建桡骨缺损兔模型,按植入材料的不同共分为3组,实验组植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物+碱性成纤维细胞生长因子,对照植入组纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物,空白组无任何材料植入。 结果与结论：干预12周时,X射线片检查显示,实验组骨植入区新骨发生骨性融合,髓腔再通骨缺损已基本消失;苏木精-伊红染色结果显示,实验组出现成熟的板层骨、成熟的哈弗氏系统以及破骨细胞增生引起的骨质吸收区;以上结果均为实验组的修复效果优于对照组。证实,碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物可促进骨缺损修复,效果优于单独应用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物。     

丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石构建的骨组织工程支架

背景：丝素蛋白、壳聚糖及纳米羟基磷灰石均是天然材料,具有良好的生物活性和理化特性,作为人体组织工程材料已取得了一定的成果,但3种材料在单独应用的研究中还存在一定的缺陷。 目的：制作丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维支架材料,分析其特性。 方法：将丝素蛋白、壳聚糖、纳米羟基磷灰石分别配制成2%的溶液后,分别按照 1∶1∶0.5,1∶1∶1, 1∶1∶1.5 的体积比混合,采用冷冻干燥与化学交联技术制备成三维复合支架材料。检测三维复合支架的孔隙率、吸水膨胀率及热水溶失率,采用材料力学测验机测试干燥三维复合支架材料的拉伸和压缩弹性模量,采用扫描电镜检测三维复合支架的孔径。 结果与结论：丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维复合支架在干燥状态下呈白色,无特殊气味,为稳定固态的圆柱体,触之有明显的抗压能力和弹性。随着复合支架材料中纳米羟基磷灰石含量的增高,支架材料的孔隙率、吸水膨胀率、平均孔径呈逐渐减小趋势,热水溶失率及抗压能力表现出相反的趋势,结果显示以1∶1∶1体积比制作的支架更符合骨替代材料要求,其平均孔径为85.67 µm、吸水膨胀率的为(135.65±4.56)%、热水溶失率为(22.84±1.06)%,支架材料内部孔隙均匀,呈现网状结构,孔隙之间交通发达,网状结构本身约10 µm。     

聚磷酸钙纤维增强α-磷酸三钙/纳米羟基磷灰石骨水泥复合材料的力学性能

背景:利用纤维增强磷酸钙骨水泥的机制很早就被人们认识和利用。由于非吸收性纤维存在生物相容性低及应力遮挡等问题,近期的研究热点主要是可降解吸收的生物活性纤维对磷酸钙骨水泥性能的影响。目的:制备聚磷酸钙/(α-磷酸三钙/纳米羟基磷灰石)骨水泥复合材料,观察聚磷酸钙对磷酸钙骨水泥力学性能的增强效果。方法:利用固相反应法和湿法反应法分别制得α-磷酸三钙和纳米羟基磷灰石粉末,再将2种粉末按不同比例混合进行高温处理,然后将其与不同质量比、不同长度的聚磷酸钙纤维复合制成骨水泥试样。对试样进行凝固时间、力学性能测试,利用扫描电镜观察试样微观结构。结果与结论:聚磷酸钙长度为3mm、含量为10%时,抗压强度为66.43MPa,抗弯强度为13.86MPa。扫描电镜显示聚磷酸钙在磷酸钙骨水泥基体中分布均匀,结合性能好。在Ringer’s溶液中浸泡3个月,纤维仍具有一定的增强效果。提示聚磷酸钙纤维对α-磷酸三钙/纳米羟基磷灰石骨水泥有一定的增强作用,聚磷酸钙/(α-磷酸三钙/纳米羟基磷灰石)骨水泥复合材料具有良好的力学性能。     

氧化锆与纳米羟基磷灰石陶瓷的剪切实验

BACKGROUND: Nano-hydroxyapatite as a surface modification material that is bonded to the surface of the zirconia ceramics upon sintering at high temperature can improve bone-inducing activity and bone bonding strength of the zirconia ceramics. Moreover, the sintering temperature is crucial for performance and bonding of the composite. OBJECTIVE: To detect the shear strength of nano-hydroxyapatite ceramics coating bonded to zirconia ceramics at different sintering temperatures. METHODS: Nano-hydroxyapatite slurry was prepared using sol/gel technology. Thereafter, 20 zirconium green bodies were coated with nano-hydroxyapatite slurry and randomly divided into four groups. Then, the specimens were put into non-pressure sintering furnace and sintered at 1 300, 1 400, 1 500, and 1 550 ℃, respectively. At last, we measured the shear strength of all the specimens after sintering by universal testing machine, and analyze the type of fractures. RESULTS AND CONCLUSION: With the rising of sintering temperature, the shear strength of the specimens was gradually increased, and there were significant differences between the four groups [(4.04±1.19), (6.60±0.95), (16.51±1.93), (80.47±19.31) MPa, P < 0.05]. Within the scope of 1 550 ℃, the sintering temperature was positively relative to the shear strength of specimens. These findings indicate that in the certain temperature range, the higher the sintering temperature, the greater the shear strength of the bonding interface between zirconia and nano-hydroxyapatite. When the sintering temperature is 1 550℃, the shear strength of the bonding interface is the highest.      

多孔纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合骨修复材料的制备

BACKGROUND: Compared with dense bone repair materials, porous materials has lower intensity, but its three-dimensional porous network structure can ensure a larger surface area that is more conducive to cell adhesion, growth and division as well as nutrient transmission. OBJECTIVE: To investigate the preparation and performance of porous nano-hydroxyapatite/polyamide composites. METHODS: Porous nano-hydroxyapatite/polyamide composites were prepared using chemical foaming method, and different composite bone repair materials were made by regulating foaming agent amount and nano-hydroxyapatite content. Mechanical properties, porosity and composition of the composite bone repair materials were detected. RESULTS AND CONCLUSION: Porous nano-hydroxyapatite/polyamide composites were substantially tubular  channels, and had relatively good connectivity and uniform distribution, with a pore size of 260-400 μm, porosity of 35%-57%. Foaming agent amount, nano-hydroxyapatite content and density of composite materials all are influential factors of the total porosity. Porous nano-hydroxyapatite/polyamide composites have better mechanical properties and compressive strength than the cancellous bone, and the foaming agent has no influence on its shape, composition and diffraction peaks.      

3D打印成型纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚己内酯三元复合支架材料的构建及表征

文题释义： 组织工程骨：将体外培养的功能相关的种子细胞种植于天然的或人工合成的支架材料内,加入生长因子体外培养一段时间,将他们移植到体内,促进组织修复和骨再生的人工骨。组织工程骨形成的3要素为：支架材料、成骨细胞、生长因子。 生物陶瓷：生物表面活性陶瓷通常含有羟基,还可做成多孔性,生物组织可长入并同其表面发生牢固的键合;生物吸收性陶瓷的特点是能部分吸收或者全部吸收,在生物体内能诱发新生骨的生长。生物活性陶瓷具有骨传导性,它作为一个支架,成骨在其表面进行;还可作为多种物质的外壳或填充骨缺损。生物陶瓷有羟基磷灰石陶瓷、磷酸三钙陶瓷等。  背景：目前常用的骨缺损修复支架材料种类较多,但单一类型材料难以满足骨组织工程支架材料的要求,通过合适的方法将几种单一材料组合形成复合型材料,综合考虑各种材料优缺点,是近年来学者们的研究重点。 目的：构建纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚己内酯三元复合支架材料,并作表征分析研究。 方法：采用3D打印成型技术制备纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚己内酯多孔三元复合支架材料,从X射线衍射分析、吸水率、抗压强度、体外降解性能、孔径分析、扫描电镜分析等多个维度对支架材料进行表征研究。 结果与结论：①X射线衍射分析显示,纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚己内酯多孔三元复合支架的晶型峰图与羟基磷灰石粉末衍射标准卡片类似,表明该三元复合支架是通过物理作用相互结合的,不影响羟基磷灰石的生物学功能;②三元复合支架的吸水率为18.28%,亲水性好,支架可承受的最大压力为1 415 N,其体外降解速率与成骨速率相当;③显微镜下可见三元复合支架的内孔为方形,孔径250 µm,孔径大小均匀、分布有致;④扫描电镜下三元复合支架可见,壳聚糖和聚己内酯组成的纤维排列整齐有序,成网格状, 羟基磷灰石呈颗粒状在纤维表面均匀分布,三元复合材料呈现均匀、疏松的微孔结构;⑤结果表明,通过3D打印成型技术可成功制备纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚己内酯三元复合支架材料,其具有适度的抗压强度、一定的孔隙率、适宜的降解速度和吸水率,能为修复骨缺损的奠定基础。 ORCID: 0000-0002-6321-9160(余和东) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程       

双相钙磷生物陶瓷/硫酸钙骨水泥多孔三维支架的生物性能

背景：随着组织工程技术的发展,多孔生物陶瓷被越来越多的运用到骨缺损的修复中,当前的研究主要集中在这种生物陶瓷的合成及其各项性能的评价。 目的：研究一种新型骨水泥的制备方法并测定其理化性能及与成骨细胞的生物相容性。 方法：共沉淀法制备双相钙磷生物陶瓷粉体,利用胶体团聚成颗粒,烧结后得到颗粒状、多孔羟基磷灰石/磷酸三钙生物陶瓷,并按不同比例与高纯度医用半水硫酸钙混合制备钙磷陶瓷/硫酸钙骨水泥。 结果与结论：X射线衍射证实合成物质为双相钙磷陶瓷,颗粒状双相钙磷陶瓷具有多孔网状结构,骨水泥在   3 min内保持可塑状态,固化时间为15 min,固化温度为36.5 ℃,压缩强度最高为5.82 MPa,MTT毒性级为0级,成骨细胞在材料表面生长良好。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

微米级羰基铁粉磁性骨水泥的制备与表征

背景：目前有日本学者提出采用磁性骨水泥治疗肿瘤的骨转移,然而现行磁性骨水泥添加的均为纳米级磁流体,将微米级羰基铁粉添入骨水泥的研究尚未见报道。 目的：制备含不同比例微米级羰基铁粉的磁性骨水泥,并按ISO 5833标准测量相关指标及其磁性与体外升温情况。 方法：将微米级羰基铁粉与聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥混合制备成含羰基铁粉质量分数分别为0%,20%,30%,40%,50%的磁性骨水泥。将以上5组材料按ISO 5833标准测定凝固时间、聚合温度、抗压强度。并采用振动样品磁强计测定各组磁性及在交变磁场下的升温情况。 结果与结论：随着羰基铁粉含量的增加,磁性聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的凝固时间有所延长。各组骨水泥的最高聚合温度均在65-70 ℃之间,并未随羰基铁粉含量的增加而改变,仅聚合温度最高点出现的时间随羰基铁粉含量提高而后延。各组骨水泥的抗压能力均大于60 MPa,但只有聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的抗压能力＞70 MPa,符合IOS 5833标准要求。各组磁性骨水泥的磁饱和强度随羰基铁粉含量的提高而提高。在交变磁场下,磁性骨水泥的升温速率与磁场强度和羰基铁粉含量呈正相关。     

壳聚糖与海藻酸钙双相陶瓷骨支架的机械性能及细胞相容性

BACKGROUND: Hydroxyapatite/β-tricalcium phosphate biphasic ceramic bone has good cell compatibility, but its mechanical properties are poor. OBJECTIVE: To construct chitosan/ or calcium alginate/biphasic ceramic bone scaffolds and to detect their mechanical properties and cytocompatibility. METHODS: Different concentrations of chitosan (2%, 4%, 7%, 10%) or calcium alginate (3%, 4%, 5%, 7%) were mixed with biphasic ceramic bone to prepare chitosan/biphasic ceramic bone scaffold and calcium alginate/biphasic ceramic bone scaffold. Their morphology and structure, coagulation time, anti-dissolution properties, shear force, compressive strength and cell compatibility were detected. RESULTS AND CONCLUSION: (1) Coagulation time: with the concentration increase, the initial and final setting time of these two kinds of composite scaffolds were prolonged to some extent. (2) Scanning electron microscopy: these two kinds of composite scaffolds showed porous microstructures with different pore sizes. (3) Anti-dissolution properties: the calcium alginate/biphasic ceramic bone scaffold (3%, 4%, 5%, 7%) and chitosan/biphasic ceramic bone scaffold (7%, 10%) had good anti-dissolution properties in the liquid. (4) Mechanical strength: with the concentration increase, the shear force and compressive strength of the calcium alginate/biphasic ceramic bone scaffold were reduced. (5) Cell compatibility: the cytotoxicity of chitosan/ or calcium alginate/biphasic ceramic bone scaffolds was graded as 0-1 or 2-3, respectively. These results show that the chitosan/biphasic ceramic bone scaffold has better mechanical properties and cell compatibility than the calcium alginate/biphasic ceramic bone scaffold.      

Antibiotic delivery system using nano-hydroxyapatite/chitosan bone cement consisting of berberine

Different concentrations of berberine were mixed with nano-hydroxyapatite/chitosan (n-HA/CS) bone cement to generate an antibiotic drug delivery system for treatment of bone defects. Properties of the system such as setting time, compressive strength, surface morphology, phase compositions, drug release profiles and antimicrobial activity were also characterized. It was shown that the setting time of the cement ranged from 17.03 +/- 0.50 min to 28.47 +/- 0.96 min and the compressive strength changed from 184.00 +/- 7.94 MPa to 120.33 +/- 9.02 MPa with the increase of berberine. The XRD, IR, and SEM analyses suggested that berberine powders were stable in the bone cement in simulated body fluid (SBF). In vitro release of berberine from the bioactive bone cement pellets in SBF could last more than 4 weeks. The release profiles of 1.0 wt % berberine loaded bone cement followed the Higuchi equation at the infusion stage. The drug loaded pellets can inhibit bacterial growth (Staphylococcus aureus) at the standardized berberine minimum inhibitory concentration of 0.02 mg/mL during berberine release from 1 to 28 days. The n-HA/CS bone cement only with 1.0 wt % berberine proved to be an efficient antibiotic drug delivery system.     

Preparation and compressive strength of alpha-tricalcium phosphate/gelatin gel composite cement.

A novel alpha-tricalcium phosphate (TCP) and gelatin gel composite cement was prepared, and the effects of gelatin content, liquid/powder ratio, setting time, and additives (rod-like hydroxyapatite and CaTiO3 particles) on the microstructure and compressive strength of the setting product were investigated. Addition of gelatin gel to alpha-TCP cement resulted in the formation of a porous solid possessing pores of 20-100 microm in diameter whose pore diameter increased with increasing gelatin gel content. The compressive strength of alpha-TCP cement after 1 week increased from 9.0 to 14.1 MPa with increasing gelatin gel content up to 5 wt % and thereafter decreased. The compressive strength of the cement containing 5 wt % gelatin gel increased with time up to 35 MPa after 1 month whereas without gelatin gel it was approximately 20 MPa. Dispersion of 5 wt % of rod-like hydroxyapatite and CaTiO3 powders with alpha-TCP cement containing 5 wt % gelatin gel increased the compressive strength after 1 week from 14.1 to 31.3 and 34.8 MPa, respectively.