新型硅酸钙%2f磷酸钙复合骨水泥实验的研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringNovelinjectablecalciumsilicate/calciumphosphatecompositesforbonesubstitution:ExperimentalStudyCandidate:LiJunMajor:BiomaterialsandTissueEngineeringSupervisor:Prof.ZhangShengminHuazhongUniversityofScience&Techn

2、ologyWuhan430074,P.R.ChinaMay，2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部

3、或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要磷酸钙骨水泥以其良好的生物相容性和骨传导性已经应用于临床。但是也有其不足之处，钙磷酸盐胶凝材料由于其结晶程度和结构稳定性较高，植入生物体内后长期不易降解，从而作为一种异物残留于骨缺损区。双相磷酸钙（羟基磷灰石/磷酸三钙）骨水泥，它充分利用羟基磷灰石更趋于骨性而磷酸三钙降解快的特点，但其存在的最大缺陷是由于固化时间过长而使初始机

4、械性能不好。硅酸钙具有良好的生物活性和生物相容性，在模拟体液中能够快速诱导沉积羟基磷灰石。硅酸钙在降解过程中释放出的硅离子还可以促进细胞增殖，并刺激骨形成的基因表达作用。硅酸钙具有良好的自固化性能。本文将硅酸钙作为骨水泥的主体材料，制备新型硅酸钙/磷酸钙复合骨水泥，具有良好的操作性和可注射性，弥补了双相磷酸钙（羟基磷灰石/磷酸三钙）骨水泥的固化时间过长，钙磷酸盐胶凝材料降解很慢的缺陷。新型骨水泥的初凝时间在9～17min，具有良好的可操作性。通过流变性能实验检测，骨水泥浆体是一种剪切变稀的浓悬浮体，并且在水化初期快速反应，热分析结果表明水化过程微放热，伴随着失水。凝固后骨水泥支架孔径

5、范围在100～300μm，孔隙率在60.3%~70.7%，有利于骨组织及其他有机组织的长入，加速材料的降解，促进骨的快速愈合。选用模拟体液（SBF）体系研究了硅酸钙/磷酸钙复合骨水泥的体外降解行为。分别从降解支架的XRD、IR、XRF检测，及降解液的pH,ICP-AES检测对降解实验结果进行了表征。实验结果表明，骨水泥具有较好的生物降解性，并能诱导沉积羟基磷灰石。降解液的pH维持在7.3~7.8，所设计的骨水泥的pH值变化在生理条件下处于安全变化范围，对人体的刺激小，在接近人体条件下具有一定的稳定性，符合植入材料的性能要求。通过成骨细胞在骨水泥支架上细胞增殖实验研究骨水泥的生物相容性

6、。MTT法测定结果表明，硅酸钙/磷酸钙复合骨水泥表现出促成骨细胞增殖作用，具有良好的生物相容性。关键词：硅酸钙；磷酸钙；骨水泥；降解I华中科技大学硕士学位论文AbstractNovelbonesubstitutematerialsweredevelopedbyusingcalciumsilicateandcalciumphosphatepowderasthesolidphase,andchitosansolution,solutionofsodiumphosphateandmethylcelluloseastheliquidphase.Water-solublemannitolwas

7、usedasporogenandmixedwiththepowderatmassfractionof20%.Itmakesupforthedeficiencyoflongsettingtimeofbiphasiccalciumphosphateceramicandlowdegradationofcalciumphosphategelatinmaterials.Calciumsilicateisbioactiveandbiodegradable.Calciu