HA/MCPM体系透钙磷灰石骨水泥制备及性能研究

【摘要】透钙磷灰石(brushite或DCPD)骨水泥是一种很有吸引力的骨修复生物材料,许多不同的骨水泥配方已经被提出来。本研究中,专门将羟基磷灰石(HA)/一水磷酸二氢钙(MCPM)体系与β-TCP(β-磷酸三钙)/一水磷酸二氢钙(MCPM)体系的透钙磷灰石骨水泥(brushite或DCPD)在制备过程,理化性质,降解性能,生物矿化性能和生物相容性等方面进行比较,检测是否会因改变起始的反应物从而会影响到结果。使用简单的体外模型进行检测,发现β-TCP/MCPM体系的透钙磷灰石的降解主要靠溶解机制,降解中会有轻微的pH下降,以及相对较低的质量损失。在测试对细胞相容性的影响中,使用HA体系与β-TCP体系浸提液,对成骨细胞培养后,结果显示对细胞的生命活力是没有显著的影响。相比之下,HA/MCPM体系的透钙磷灰石能够快速的由DCPD向HA转化,导致pH的剧烈的下降,同时导致大量的质量损失。但对于细胞活性,HA/MCPM体系影响不显著。总的来说,这些结果表明,虽然固化后产物相同,HA/MCPM体系与β-TCP/MCPM体系,由于配方的不同,在生物降解性能和生物活性方面是不同的,这些方面的不同对于临床应用是很重要的。将制备的HA/MCPM体系的透钙磷灰石进行溶血测试,并将其用于动物体内植入骨缺损修复实验研究。选取健康的新西兰大白兔10只,并将其随机分成3组,所有动物手术建立左右双侧兔下颌骨骨缺损,在将HA/MCPM体系的DCPD骨水泥填入右侧下颌骨骨缺损处,左侧下颌骨为空白对照。用X线片观察、组织学观察等评估HA/MCPM体系骨水泥的骨缺损修复能力。结果显示材料的浸提液与兔血混合后,没有出现溶血现象。同时植入试验中,动物没有过敏、感染等不良反应,没有死亡,具有良好的相容性；术后X线片及组织学观察,结果显示空白对照组新骨生成效果差,没有出现新骨的生成,从而下颌骨的骨缺损区没有被修复。实验组中,在4周时观察处死的动物下颌骨,可以看到材料逐渐减少,部分已经开始被降解吸收,长出的不成熟的骨组织形态不规则,并且很模糊；在植入后的第9周,植入到下颌骨缺损处的材料,大部分已经被新骨组织替代,并被降解吸收,骨缺损愈合良好；12周之后,材料基本上已经被吸收完全,降解彻底,同时缺损部位骨小梁连接,且板层骨形成,新骨完全填充骨缺损处。总的来说,HA/MCPM体系的骨水泥在动物体内具有骨相容性,材料本身是可降解吸收的,能够使更多的新生骨长入。实验制备的DCPD骨水泥具有良好的降解吸收性、优异的骨传导和骨诱导性,对于下颌骨的骨修复的过程起到了桥梁和促进新骨生成的作用,能使骨修复在较短的时间内完成并促进的成骨组织的成熟,组织相容性和细胞相容性都是很好的,对于低承重的下颌骨缺损的修复起到了积极的作用,是一种良好的骨修复材料。所以HA/MCPM体系的DCPD骨水泥作为骨修复材料,在临床应用方面有很大的应用前景。
【作者】丁秀明；
【导师】牟忠林；
【作者基本信息】海南大学，生物化工，2014，硕士
【关键词】透钙磷灰石；体外生物相容性；溶血性能；下颌骨缺损植入；骨修复材料；

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