β-TCP／HA双相骨修复材料的Ames试验研究

目的通过鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验（Ames试验）探讨组分比例分别为3：7和7：3的13磷酸三钙／羟基磷灰石（B—TCP／HA）双相骨修复材料的遗传毒性特征,以评价该材料的潜在致突变性。方法采用生理盐水（SC）和二甲基亚砜（DMSO）两种介质对试验样品浸提,采用平板掺入法进行试验,计数TA97、TA98、TA100和TA102菌株在活化和非活化条件下的回变菌落数,以检测其致突变比值。结果阴性对照和阳性对照结果成立。两种比例的材料采用SC或DMSO浸提,浸提液均未引起试验菌株回变菌落数超过阴性对照的2倍,即致突变比值MR均〈2。结论在本实验条件下,β-TCP／HA样品Sc浸提原液及DMSO浸提原液对标准试验菌株均无诱变性。     

盐酸四环素/α-TCP骨水泥载药体系的体外释放研究

对盐酸四环素/磷酸钙骨水泥药物释放体系进行了体外释放研究。XRD分析结果表明，一定含量的盐酸四环素的存在不会影响α-TCP的水化。在体外释放实验中，各种药物含量的载药体系均表现出了良好的缓释性能，持续释放时间超过1200h；由于盐酸四环素同磷酸钙的吸附与结合，当药物在体系中的含量发生改变时，释放控制机理发生改变。当抗生素在固相中含量较大时，药物释放速率以扩散控制为主。药物释放量满足时间平方根关系；当药物含量较低时，在释放前期，药物释放速率仍然以扩散控制为主；释放后期、药物分子从磷酸钙表面的解脱溶出与扩散对药物释放形成混合控制。     

TCP-PMMA骨水泥-骨界面强度变化的研究

目的探讨具有生物活性的三磷酸三钙骨水泥(TCP-PMMA)用于人工关节固定的可能性。方法25只大白兔随机分成5组,在左右侧股骨远端均造成一标准骨缺损模型(直径6mm,长12mm),实验侧置入TCP-PMMA骨水泥,TCP占TCP-PMMA总重量的35%;对照侧为单纯骨水泥PMMA。在术后2、4、8、12、16周,分别进行骨-骨水泥界面强度测定。结果TCP-PMMA骨水泥侧,界面抗剪强度在植入后2周略有下降,但植入后4周至16周逐渐增强,特别是12周至16周,强度明显高于2、4、8周(P<0.05);并且12和16周的界面抗剪强度明显高于纯骨水泥对照侧。对照侧,在观察期2至16周内,界面抗剪强度无明显变化(P>0.05)。结论TCP-PMMA骨水泥-骨界面强度高于单纯骨水泥;在416周内,其强度随时间的延长而逐渐增强。     

碳纤维增强α-磷酸三钙骨水泥的研究

为提高α-磷酸三钙（α—TCP）骨水泥的强度及降低其脆性，将表面改性后的碳纤维（CF）与α—TCP粉复合，制备成α—TCP／CF复合增强骨水泥。通过Ringer’s体液浸泡观察骨水泥快速结晶自固化能力，运用扫描电子显微镜（SEM）及抗压强度测试仪对复合材料浸泡后试样进行断面显微结构分析及抗压强度测试。结果显示，α—TCP骨水泥块浸泡5d后即转化生成片状羟基磷灰石晶体；适量的碳纤维在骨水泥基体中分布均匀，与基体结合性好，可得到抗压强度增强的骨修复材料；当碳纤维的加入重量百分数为0．5％时，复合材料抗压强度达到46．7MPa，比未增强的α—TCP材料提高了22％。     

羟基磷灰石骨水泥中碳酸根存在的意义及其对溶解度的影响

目的探讨羟基磷灰石骨水泥中碳酸根存在的意义及其对溶解度产生的影响。方法制备碳酸化羟基磷灰石骨水泥，定量分析其固化产物晶体中的碳酸根结构。以磷酸钙骨水泥为对照组，分别预制直径为8mm、高为12mm的圆柱体试样。经模拟体液浸泡后，定期观察、测量每一试样的失重率，对照分析其体外溶解性的差别。结果碳酸化羟基磷灰石骨水泥固化产物的晶体中含有质量浓度5．6％的碳酸根，与自然骨的矿物成分更接近。随着时间的改变，材料在模拟体液中逐渐由白色转为微黄色，棱角逐渐变钝。体视显微镜下观察发现材料表面出现点、坑、片状溶蚀，碳酸化羟基磷灰石骨水泥较磷酸钙骨水泥更明显。失重率的检测表明，酸化羟基磷灰石骨水泥的失重率改变明显高于磷酸钙骨水泥。结论羟基磷灰石骨水泥中碳酸根的存在可增加其溶解度，加快降解速度。     

HA/TCP双相陶瓷肌内长期植入诱导成骨的实验观察

通过肌内长期植入研究了Ca-P生物材料骨诱导性及诱生新骨的生长状况。HA／TCP多孔陶瓷植入狗背部肌内15月后，植入体为一层很薄的纤维结缔组织膜包裹。3种形态的组织，即间充质组织，骨和骨髓在植入体内部孔中有规律地分布：植入体内部所有的孔中都有骨组织存在；但中部内孔中的骨为较成熟的板状骨，有明显的骨陷窝，已形成髓腔和骨髓，边缘外孔中的骨组织为未成熟的编织骨，与间充质组织相连，无髓腔和骨髓形成，这表明HA／TCP具有骨诱导性，在非骨环境中确实能够诱导成骨，而且，各种组织有规律地分布在植入材料孔中，表明植入体内部骨组织形态的发生和发展遵循特定的时空顺序。     

多孔结构对碳酸化羟基磷灰石骨水泥溶解度的影响

目的探讨碳酸化羟基磷灰石骨水泥中多孔结构存在的意义及其对溶解性能的影响.方法合成能原位固化形成多孔结构的碳酸化羟基磷灰石骨水泥,并通过扫描电镜和模拟体液浸泡实验,观察其孔隙结构和失重率变化.结果多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥固化后的孔隙率为42%,平均孔径为153μm,孔之间以90μm左右的连通孔互相贯通,孔隙结构与松质骨相似.碳酸化羟基磷灰石的多孔结构增加了其比表面积,利于体液循环.经模拟体液浸泡后,其失重率的改变比普通型碳酸化羟基磷灰石骨水泥明显增加,二者差异显著.结论碳酸化羟基磷灰石骨水泥内部的多孔结构能促进其体外溶解.     

磷灰石骨水泥材料的物性研究

为探讨自行研制的磷灰石骨水材料材料作为生物材料应用的可能性,采用磷酸钙、碳酸钙和磷酸氢钙为起始原料,经高温固相反应合成制得仅含有羧磷灰石和α－磷酸三钙两晶相组成的粉剂,以柠檬酸水溶液为基本组成配制若干种固化液。结果显示,当固化液采用单一柠檬酸时,３０％（ｗ／ｗ）浓度水溶液的压缩强度为２４．９６ＭＰａ,凝固时间为６分钟,水中溶解率为１．４０％;当液剂中添加钾和钠盐时,可使固化体的压缩强度增强;当添加     

β-TCP/α-CSH复合植骨材料的制备与理化性能检测

目的探讨近单相β-磷酸三钙(β-TCP)颗粒与α-半水硫酸钙(α-CSH)制备复合植骨材料的可行性和方法。方法松质骨通过2次煅烧和磷酸氢二胺[(NH4)2HPO4]溶液处理制备近单相β-TCP颗粒;二水硫酸钙在额定温度和压力下,采用水热方法制备α-CSH。将近单相β-TCP颗粒与α-CSH混合制备β-TCP/α-CSH复合植骨材料。进行差热-热重(DTA)、X射线衍射(XRD)、骨扫描电子显微镜、孔隙率和固化强度检测。结果采用两步煅烧法可成功制备近单相β-TCP颗粒,其孔隙率为57.63%,表现为大孔/微孔的双峰曲线;额定温度和压力可制备高纯度α-CSH。将β-TCP颗粒和α-CSH混合获得复合植骨材料,其固化后平均抗压强度在1 d时达到7.86 MPa,较β-TCP抗压强度升高约1倍。结论采用上述方法成功制备具有自固化性能的β-TCP/α-CSH新型复合植骨材料。     

骨髓间充质干细胞复合羟基磷灰石/磷酸三钙植骨材料的体外研究

目的研究兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)在羟基磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP)植骨材料上的黏附增殖情况。方法抽取兔股骨骨髓,进行贴壁培养BMSCs。在成骨诱导液中诱导BMSCs,于7d用钙钴法检测碱性磷酸酶活性,10d进行茜素红矿化结节染色;在成脂诱导液中诱导BMSCs,于21d进行油红O染色。将BMSCs接种到HA/TCP植骨材料上,加入成骨诱导液,采用倒置显微镜、荧光显微镜及扫描电镜检测,并采用四氮唑蓝(MTT)比色法测定HA/TCP植骨材料上BMSCs的增殖情况。结果BMSCs在成骨诱导液中7d碱性磷酸酶呈强阳性,10d矿化结节染色呈橘红色;在成脂诱导液中,21d油红O染色呈阳性。BMSCs在HA/TCP植骨材料上孔隙周围及孔隙内生长良好并大量增殖。MTT分析结果显示,HA/TCP对BMSCs的体外增殖无抑制作用。结论BMSCs与HA/TCP植骨材料有良好的生物相容性。     

HAP纳米粒子进入癌细胞的体外实验研究

目的 验证羟基磷灰石（HAP）纳米粒子与癌细胞共同孵育后，细胞质内发现的大量颗粒物质，是HAP纳米粒子，以证实HAP纳米粒子能以纳米粒子形式进入癌细胞。为进一步深入探讨HAP纳米粒子在癌细胞内的代谢过程提供实验依据。方法 将BEL7402肝癌细胞与HAP纳米粒子共同孵育8h后，应用透射电子显微镜观察，并进行了能谱检测和电子衍射图谱分析。结果 透射电镜观察到癌细胞内外均有片状的颗粒物质；能谱显示这些颗粒状物质为含Ca、P的粒子；电子衍射图谱测试表明其d值符合HAP晶体的特征。结论 进入到肝癌细胞内的颗粒物质即为HAP纳米粒子，说明HAP纳米粒子能以纳米颗粒的形式进入肝癌细胞。     

磷酸钙骨水泥的研究和临床应用进展

近年来，生物活性材料在医学领域中获得了广泛应用，其中对骨缺损如何填充和修复一直是生物材料的研究热点。磷酸钙骨水泥（Calcium Phosphate Cement．简称CPC）是一种自固型非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨材料，1985年由Brown和Chow首先研制出用于骨移植和修复。由于其具有良好的生物相容性和骨传导性、生物安全性、能任意塑形、缓慢降解、在固化过程中放热量低，CPC适应了临床修复骨缺损的需要。随着对CPC的研究进一步深入和展开，取得了许多成果，现就目前磷酸钙骨水泥的研究和临床应用进展综述如下。     

PLLA/β-TCP复合骨折内固定材料的体外降解性能的研究

对自行研制的可吸收PLLA/β-TCP复合骨折内固定材料的体外降解性能进行评价。在体外降解实验中,将含量为20%、30%、40%、50%的β-TCP和单纯PLLA试件分别置于SBF缓冲液中,于3、6、91、3周取材,测试其机械强度,并与初始机械强度对比。对含量为20%的β-TCP复合材料中PLLA降解过程中分子量的变化进行了测试。结果表明:加入β-TCP可加快聚乳酸的降解,从而调整其降解速度和强度,使其与人体骨折愈合时间相符合。     

多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥的生物相容性研究

目的探讨一种新型的代骨材料--多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥的组织相容性.方法合成碳酸化羟基磷灰石骨水泥,添加成孔剂,制备能原位固化形成多孔结构的碳酸化羟基磷灰石代骨材料,并通过细胞毒性实验和肌内埋植实验检测其组织相容性.结果多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥的浸提液对骨髓基质细胞的生长无影响.细胞于材料表面的生长速度、形态与空白对照组无差别.肌内植入实验发现,材料周围纤维组织包膜的最大厚度为22.5μm,未发现炎性细胞反应.结论多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥具有良好的组织相容性,材料测试结果符合和标准.     

β-TCP/α-CSH复合植骨材料固化性能与力学强度

目的检测β-磷酸三钙(β-TCP)/α-半水硫酸钙(α-CSH)复合人工骨的固化性能与力学强度。方法将β-TCP/α-CSH复合人工骨与蒸馏水按1g:0.1 mL、1g:0.2 mL、1g:0.3 mL、1g:0.4 mL、1g:0.5 mL的比例混合,测试其初凝时间、终凝时间、压缩强度,并进行X线衍射和扫描电镜观察。结果复合人工骨的固化时间均随着固化液比例的增加,初凝时间和终凝时间逐渐延长,固液比为1g:0.2 mL时初凝时间为(4.6±1.3)min,终凝时间为(13.1±2.9)min。复合人工骨的平均抗压强度固化1 d时达到7.86 MPa,较近单相β-TCP组升高约1倍,XRD检测固化后没有其他物质产生,只是α-CSH在固化过程中转化为二水硫酸钙(CSD),扫描电镜可见固化后粗大CSD颗粒形成短柱状结构覆盖在多孔状β-TCP表面。结论通过调整β-TCP/α-CSH的固液比可以调整其固化时间和压缩强度。     

经表面修饰的-TCP对BMSCs细胞增殖及分化作用的研究

目的研究三种材料,材料一：β-磷酸三钙支架（β—TCP）;材料二：明胶／1氐结晶度羟基磷灰石涂层-磷酸三钙支架（gel／lc—HA．β-TCP）;材料三：明胶／高结晶度羟基磷灰石涂层-β-磷酸三钙（gel／he-HA-β-TCP）。三种材料的细胞毒性及兔骨髓基质细胞（BMSCs）与材料共培养增殖的情况。方法取兔股骨骨髓腔细胞,进行贴壁培养BMSCs。在成骨诱导液中诱导BMSCs。将诱导后的BMSCs与三种支架材料在培养板内共培养1、3、5、7、9d。采用形态学观察、MTT法及ALP检测试剂盒等方法检测材料的BMSCs细胞毒性及BMSCs细胞在材料表面的增殖和分化能力。结果光镜及电镜下观察各组无显著差异。细胞毒性在0-1级。与细胞共培养,β-TCP组在第7．9天与阴性对照组差异有统计学意义。ALP检测,β-TCP组在第7、9天与阴性对照组差异有统计学意义（P〈0．05）,gel／lc—HA-β-TCP在第9天与阴性对照组差异有统计学意义（p〈0．05）。结论新型明胶／高结晶度羟基磷灰石涂层-β-磷酸三钙支架和明胶／低结晶度羟基磷灰石涂层-β-磷酸三钙支架与BMSCs生物相容性好,适合作为支架材料负载BMSCs构建组织工程骨。     

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.     

梯度掺锶羟基磷灰石骨水泥的体外细胞生物学性能

背景：锶掺入羟基磷灰石骨水泥后可以改善材料的结晶性和相容性,但产生的细胞毒性以及对细胞表面黏附、增殖和表达的影响还需要深入研究。 目的：观察梯度掺锶羟基磷灰石骨水泥的体外细胞生物学性能。 方法：制备4组羟基磷灰石骨水泥试样,分别编为0%,1%,5%和10%掺锶羟基磷灰石骨水泥,每组取6个平行试样紫外线照射灭菌3 h备用。浸提递质为含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养液。按照掺锶羟基磷灰石骨水泥粉末质量∶浸提液=1 g∶10 mL比例配制。选用L-929成纤维细胞和幼兔成骨细胞,对成骨细胞进行鉴定。扫描电镜观察幼兔成骨细胞在梯度掺锶羟基磷灰石骨水泥表面的黏附和增殖情况,细胞的表达情况采用碱性磷酸酶活性检测法检测。 结果与结论：①不同掺锶量羟基磷灰石骨水泥的细胞毒性评级均为0或1级,各试样的细胞毒性与其掺锶量、作用时间、浸提液浓度有一定关联性。②适量锶元素的加入可以促进成骨细胞的黏附、增殖及表达,改善材料的溶解动力学,提高其生物降解性,更加符合临床要求。但目前尚缺乏有关的远期实验结果。     

医用磷酸钙骨水泥的制备及性能的实验研究

探索了磷酸四钙（Ca4（PO4）2O，TTCP）的制备，并合成了磷酸钙骨水泥（CPC），对CPC固化时间、引起浸泡液pH值的变化、抗压强度、产物物相组成及微观结构进行了研究。结果表明：在真空条件下、1500℃下煅烧6h可制得TTCP，并含有少量CaO。CPC初凝时间为4min、终凝时间为15min，浸泡1d和7d后的抗压强度分别为20MPa和35MPa，浸泡液的pH值在6．4～8．9之间变化，这些性能均符合临床用CPC的性能要求。CPC水化产物为片状或针状羟基磷灰石（Ca5（PO4）3OH，HA），相互交错呈连续分布的网状结构，这种结构有利于材料强度的提高。实验研制的CPC材料可用于骨缺损的修复治疗。     

羟基磷灰石生物陶瓷材料的研究概况

羟基磷灰石和β-磷酸三钙(β-TCP)作为最有代表性的生物活性陶瓷材料,在近代生物医学工程学科领域一直受到人们密切关注。本文主要从HAP及其复合材料的合成,特性和应用等方面对HAP生物陶瓷的研究进行综述。