多孔碳酸化羟基磷灰石水泥植入修复兔包容性骨缺损的力学分析

背景:采用发泡剂成孔技术,制成了有知识产权的新型骨修复材料多孔碳酸化羟基磷灰石,既保留了碳酸化羟基磷灰石骨水泥原位固化性能等所有的优点,同时又形成多孔结构。目的:通过动物实验观察新型的骨修复材料多孔碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损的力学效果。方法:30只新西兰大白兔,手术组25只在双侧股骨髁制备直径为5.5mm、深12mm的骨缺损动物模型,左侧植入多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥为实验组,右侧植入碳酸化羟基磷灰石骨水泥为对照组。非手术组5只,用于正常力学对照。将多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥和碳酸化羟基磷灰石骨水泥试件经模仿体液浸泡,检测力学强度。同时在手术组背肌内分别植入多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥和碳酸化羟基磷灰石骨水泥标准试件。分别于术后2,4,8,12,16周分批处死动物,进行试件骨内和肌内植入的力学实验分析和试件在模仿体液中浸泡后的抗压强度测试。结果与结论:多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥:2周时的骨内力学强度较低,4周时降到最低,8周时接近正常松质骨强度,12周时超过正常松质骨强度,16周时恢复到正常松质骨水平。碳酸化羟基磷灰石骨水泥:2周时骨内植入强度较多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥略高,4周时有所降低,8,12,16周时略升高,但是始终低于正常松质骨的强度。多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥和碳酸化羟基磷灰石骨水泥在SBF中浸泡的抗压强度变化不大。试件植入肌内后抗压强度变化非常显著。结果表明,多孔碳酸化羟基磷灰石水泥具有原位固化性能和一定的力学支撑作用,能作为自体骨移植的一种替代物修复骨缺损。     

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的性能

背景：目前普遍使用的黏合剂对粉碎骨折块进行黏合复位或多或少都存在一些缺陷。 目的：研制具有黏接骨骼作用的生物活性骨水泥。 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。通过优化实验,从骨水泥的固化时间、抗压强度、抗拉强度、抗稀散性等方面确定最佳配比。 结果与结论：纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠质量比为65/35,其中羧甲基壳聚糖和海藻酸钠质量比为4∶1时复合成粉体,并按固液比为1.0∶0.5(g∶mL)调拌后形成的骨水泥呈膏状,塑形性和抗稀散性能良好,固化时间12~18 min,抗压强度为(4.5±2.1) MPa。体外黏接猪股骨头抗拉强度在不同室温下无显著性差异无显著性意义(P > 0.05),固化后2 h的抗拉强度达到24 h的94%。骨水泥为多孔状结构,孔径为100~300 μm,纳米羟基磷灰石分布较均匀。提示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具有良好的生物活性、适当的力学强度以及较好的黏合强度。     

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.     

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.     

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。     

戊二醛交联对壳聚糖／羟基磷灰石-庆大霉素缓释材料性能的影响CSCD

背景:交联是骨组织工程材料改性的一种常用方法,但目前仍缺乏交联剂对载药人工骨材料性能影响的相关研究与报道。目的:研究戊二醛交联对壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素载药人工骨材料力学性能、降解性能及体外药物缓释行为的影响。方法:分别制备壳聚糖质量分数为10%,20%,30%的壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素载药人工骨材料与戊二醛交联壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素载药人工骨材料,检测各组材料的机械强度、吸水率、降解率及体外药物释放行为。结果与结论:壳聚糖含量为10%,20%,30%壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素的抗压强度分别为(10.16±1.17),(28.40±0.64),(23.28±1.30)MPa,经戊二醛交联后材料的抗压强度分别增大至(36.30±1.20),(51.60±2.08),(36.90±3.22)MPa。壳聚糖含量为10%,20%,30%壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素交联后的吸水率与降解率均低于交联前。在体外缓释的第1天,30%壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素的药物释放量为42.2%,材料经戊二醛交联处理后药物释放量降至33.6%,在随后的9 d,交联壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素的总释放量均低于壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素。表明戊二醛交联赋予了材料更好的生物稳定性,减缓了材料降解速率,显著改善了药物突释现象。     

碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损的实验研究

目的通过动物实验观察一种新型的骨修复材料———碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损的效果。方法在10只杂种犬肱骨近端制作骨缺损动物模型,采用碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损,并以高温烧结羟基磷灰石陶瓷作为对照,分别于术后5天、4周、8周、12周和16周处死动物,通过X线和组织学观察其修复效果。结果碳酸化羟基磷灰石水泥完全充填骨缺损,界面与骨结合紧密,生物相容性良好,并且随着植入时间的延长可逐渐降解并被新生骨爬行替代,与骨整合为一体。而羟基磷灰石陶瓷不能紧密充填骨缺损,在实验期间与骨界面清晰,并且没有见到降解现象。结论碳酸化羟基磷灰石水泥具有原位固化性能,是一种较为理想的新型骨缺损修复材料。     

戊二醛交联对壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素缓释材料性能的影响

背景：交联是骨组织工程材料改性的一种常用方法,但目前仍缺乏交联剂对载药人工骨材料性能影响的相关研究与报道。 目的：研究戊二醛交联对壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素载药人工骨材料力学性能、降解性能及体外药物缓释行为的影响。 方法：分别制备壳聚糖质量分数为10%,20%,30%的壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素载药人工骨材料与戊二醛交联壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素载药人工骨材料,检测各组材料的机械强度、吸水率、降解率及体外药物释放行为。 结果与结论：壳聚糖含量为10%,20%,30%壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素的抗压强度分别为(10.16±1.17),(28.40±0.64),(23.28±1.30) MPa,经戊二醛交联后材料的抗压强度分别增大至(36.30±1.20),(51.60±2.08),(36.90±3.22) MPa。壳聚糖含量为10%,20%,30%壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素交联后的吸水率与降解率均低于交联前。在体外缓释的第1天,30%壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素的药物释放量为42.2%,材料经戊二醛交联处理后药物释放量降至33.6%,在随后的9 d,交联壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素的总释放量均低于壳聚糖/羟基磷灰石-庆大霉素。表明戊二醛交联赋予了材料更好的生物稳定性,减缓了材料降解速率,显著改善了药物突释现象。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：     

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。     

特色羟基磷灰石生物材料的发展

目的指出特色羟基磷灰石生物材料的发展趋势.方法综述羟基磷灰石复合生物陶瓷、水化产物为羟基磷灰石的生物骨水泥以及功能羟基磷灰石复合材料的发展.结果结论1、羟基磷灰石多相复合生物陶瓷的发展,在现有工作的基础上进一步提高强度、断裂韧性以适应承重及大面积的骨修复;2、利用骨水泥的可塑性及自固化性发展羟基磷灰石为主体的骨水泥复合材料,以提高临床应用性及手术的可操作性;3、通过在羟基磷灰石中添加少量的特殊物质,使复合材料具有某种预期的功能.