柠檬酸添加壳聚糖及明胶固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合制备骨水泥的黏度及形状特点

目的：利用在柠檬酸中添加壳聚糖、明胶配制的固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合的粉剂调和制备骨水泥试样,观察其黏度和形状. 方法：实验于2005-03/2006-08在兰州交通大学材料系实验室完成.①实验方法：骨水泥固相粉末是α-磷酸三钙和羟基磷灰石混合均匀制得的骨水泥粉料,液相部分是将壳聚糖和明胶按体积分数为0.03,0.06,0.09,0.12,0.15与柠檬酸溶液混合配制的固化液,将二者调和制得骨水泥.②实验评估：采用X射线衍射仪测试试样晶型及组成;测定骨水泥凝固时间;通过MTS-810型材料试验机测试骨水泥压缩强度;扫描电镜观察固化体微观结构;将骨水泥样本置于37℃生理盐水中,并在1,3,5,7,9,12,24 h测试生理盐水的pH值. 结果：①骨水泥组成：X射线衍射仪显示粉剂中仅存在两个晶相：羟基磷灰石/高温型磷酸三钙.②骨水泥凝固时间：调和液的黏度明显增加,试样调拌时像口香糖一样黏性很大,固化时间延长,抗水冲性能提高,样品塑型容易操作.在（2.0±0.2）min时出现初凝,骨水泥的黏性逐渐减退,在（8.0±0.2）min时骨水泥完全固化,骨水泥固化时间有所延长.③骨水泥压缩强度：固化液中壳聚糖-明胶体积分数为0.09时压缩强度较高（26.0±3.2）MPa;骨水泥于浸泡6 h的强度已达其最大强度的85%以上,24 h基本达到最大强度,在48 h后强度几乎不再变化.④固化体微观结构：完全固化后,形成棒状结晶和花朵状的结晶,晶体很小,在低倍镜下观察,似无定形物质.固化后形成的磷酸钙结晶在形态学上与自然骨非常相似.⑤生理盐水的pH值：pH值随着水化反应的进行逐渐上升,浸泡12 h时上升为6.89±0.02,浸泡24 h时pH值达到7.02±0.02,接近生理盐水的pH值. 结论：制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有塑型容易、使用方便、固化时放热小等优点,可应用于体内骨修复材料.     

α-磷酸三钙／羟基磷灰石骨水泥材料的制备及力学性能测定

目的：利用α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合，制备出具有一定强度的生物活性骨水泥。方法：实验于2003—09／2005—01在兰州交通大学材料系实验室完成。首先利用化学沉淀法合成羟基磷灰石粉末，然后利用固相反应制备α-磷酸三钙粉末，将其二者按一定比例混合均匀制得骨水泥粉料，最后用固化液（25％柠檬酸＋70％去离子水＋5％柠檬酸钾）调和制得骨水泥。结果：①沉淀法制备羟基磷灰石粉末中主要是羟基磷灰石相，含量高达99．5％，所有杂质相含量低于0．5％。②α-磷酸三钙粉末与羟基磷灰石粉末按不同配比混合后粉剂中仅存在两个晶相：羟基磷灰石／高温型磷酸三钙。③两相骨水泥的压缩强度已基本达到规定要求（≥30MPa），但弯曲强度仍较低。其中T50H50强度较高。④固化体在37℃生理盐水中浸渍2个月后，α-磷酸三钙含量明显减少，羟基磷灰石晶相大量增加，无新的结晶相生成。结论：制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点，具有制备容易、使用方便、固化时放热小等优点，可应用于体内骨修复材料。     

聚磷酸钙纤维增强增韧磷酸钙骨水泥的力学效应

目的：制备α-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维复合材料,探讨聚磷酸钙纤维增强磷酸钙骨水泥的可行性。 方法:首先利用沉淀法合成出α-磷酸三钙粉末,然后将其与不同质量比、不同长度聚磷酸钙纤维混合,最后用固化液调和制得骨水泥。对样品进行凝固时间、力学性能测试,利用扫描电镜观察固化体微观结构。 结果: 当聚磷酸钙纤维的含量为10%、长度为2 mm 时,复合材料抗压强度达到62.5 MPa,抗折强度达到12.4 MPa。扫描电镜显示适量的聚磷酸钙纤维在骨水泥基体中分布均匀,与基体结合性好。在Ringer溶液中浸泡2个月后,纤维未发生明显的降解作用,仍具有一定的增强增韧效果。 结论: 聚磷酸钙纤维在一定程度上可对骨水泥起到增强作用。α-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维复合材料具有良好的力学特性。 关键词：磷酸钙骨水泥;聚磷酸钙纤维;复合材料;力学性能     

聚磷酸钙纤维增强增韧磷酸钙骨水泥的力学效应

目的:制备α-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维复合材料,探讨聚磷酸钙纤维增强磷酸钙骨水泥的可行性.方法:首先利用沉淀法合成出α-磷酸三钙粉末,然后将其与不同质量比、不同长度聚磷酸钙纤维混合,最后用固化液调和制得骨水泥.对样品进行凝固时间、力学性能测试,利用扫描电镜观察固化体微观结构.结果:当聚磷酸钙纤维的含量为10%、长度为2 mm时,复合材料抗压强度达到62.5 MPa,抗折强度达到12.4 MPa.扫描电镜显示适量的聚磷酸钙纤维在骨水泥基体中分布均匀,与基体结合性好.在Ringer溶液中浸泡2个月后,纤维未发生明显的降解作用,仍具有一定的增强增韧效果.结论:聚磷酸钙纤维在一定程度上可对骨水泥起到增强作用.α-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维复合材料具有良好的力学特性.     

α-磷酸三钙/羟基磷灰石骨水泥材料的制备及力学性能测定

目的:利用α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合,制备出具有一定强度的生物活性骨水泥。方法:实验于2003-09/2005-01在兰州交通大学材料系实验室完成。首先利用化学沉淀法合成羟基磷灰石粉末,然后利用固相反应制备α-磷酸三钙粉末,将其二者按一定比例混合均匀制得骨水泥粉料,最后用固化液(25%柠檬酸 70%去离子水 5%柠檬酸钾)调和制得骨水泥。结果:①沉淀法制备羟基磷灰石粉末中主要是羟基磷灰石相,含量高达99.5%,所有杂质相含量低于0.5%。②α-磷酸三钙粉末与羟基磷灰石粉末按不同配比混合后粉剂中仅存在两个晶相:羟基磷灰石/高温型磷酸三钙。③两相骨水泥的压缩强度已基本达到规定要求(≥30MPa),但弯曲强度仍较低。其中T50H50强度较高。④固化体在37℃生理盐水中浸渍2个月后,α-磷酸三钙含量明显减少,羟基磷灰石晶相大量增加,无新的结晶相生成。结论:制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有制备容易、使用方便、固化时放热小等优点,可应用于体内骨修复材料。     

办公桌前的舒缓瑜珈

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从生物陶瓷到生物活性骨水泥

目的：对骨修复材料的类型、力学性能及生物学性能等方面进行分析。资料来源：应用计算机检索Springer Link1980／2004数字资源库，限定文章语言种类为English，检索词为“bioceramics，PMMA，bonecement”等。同时计算机检索中国期刊网CNKI数字图书馆，限定文章语言种类为中文，检索词为“生物陶瓷、PMMA、磷酸钙骨水泥”等。并从图书馆查找了一些相关书籍。资料选择：选择关于人体骨修复材料的58篇相关文献进行分析总结。资料提炼：在58篇文献中，内容呈不同程度重复的有12篇，给予删除，对46篇文献进行分类整理，用于综述，其中22篇为参考文献。资料综合：对生物陶瓷、聚甲基丙烯酸甲酯、磷酸钙骨水泥的力学、生物学性能及实际应用进行比较分析，各有一定的优缺点，使其应用均受到一定限制。结论：通过分析比较，自固化磷酸钙骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点，克服了聚甲基丙烯酸甲酯其单体在聚化时放出热能等缺点，具有制备容易、使用方便、固化时放热小等优点，具有一定的发展前途。但磷酸钙骨水泥存在固化时间较长、机械性能不足等缺点，尤其是抗压强度低、脆性较大，使其应用受到一定限制，提出了磷酸钙骨水泥的研究思路。     

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固化液中添加壳聚糖和明胶的磷酸盐骨水泥材料性能测试

背景：骨水泥如果固化时间太快，黏度降低，应用时可能会使塑型困难。 目的：检测在柠檬酸中添加壳聚糖、明胶配制的固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合的粉剂调和制备骨水泥试样的性能。 设计、时间及地点：开放性实验，于2005—03／2006—08在兰州交通大学材料系实验室完成。 材料：将α-磷酸三钙粉末与羟基磷灰石粉末混合均匀制得骨水泥粉料，壳聚糖和明胶按不同比例与柠檬酸溶液混合配制的固化液，然后二者调和制得骨水泥。 方法：净浆稠度及凝结时间测定仪测定骨水泥的凝固时间，MTS-810型材料试验机测试各种配比骨水泥的压缩强度，扫描电镜观察固化体经37℃生理盐水浸渍2个月后的微观结构。 主要观察指标：骨水泥的凝固时间及压缩强度，骨水泥水化反应的pH值及其微观结构。 结果：调和液中添加的壳聚糖和明胶，使其黏度明显增加，固化时间延长，试样抗水冲性能提高，样品塑型容易操作，但试样抗压强度有所降低。骨水泥水化反应的pH值随着水化反应的进行逐渐上升，24h时接近生理盐水的pH值。壳聚糖-明胶含量不同可以得到不同机械强度的α-磷酸三钙，羟基磷灰石两相骨水泥，骨水泥试样24h基本达到最大强度，在48h后强度几乎不再变化。 结论：固化液中添加壳聚糖、明胶制备的α-磷酸三钙，羟基磷灰石两相骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点，具有塑型容易、使用方便、固化时放热小等优点。