β-cpp对硅磷酸钙骨水泥的理化性质及其体外生物相容性的影响

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1、THEEFFECToFp-CPPoNPHYSICoCHEMICALPROPERTIESANDINVITRoBIoACTⅣITYoFCALCIUM—PHoSPHATE—SILICATECoMPoSITEBoNECEMENTADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanNormalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByHuyanSuperviso

2、r：Prof．YangHongMay,2014摘要IIlllIIlllIllllllllllll111Y2550597实验目的：(1)尝试在硅磷酸钙(C3S+MCPM)系骨水泥中添加B．焦磷酸钙(p-Ca2P207．13-CPP)，以期能够调节其固化时间，改善其降解性与生物活性。(2)评价骨水泥对体外培养的MC3T3一E1细胞的毒性和影响，并对相关基因表达水平进行了研究。实验方法：(1)用吉尔摩(Gilmore)双针法测定复合骨水泥的固化时间：采用模拟体液(SBF)浸泡实验测定骨水泥的生物学活性。通过浸提液

3、的pH值及其不同时间降解率的变化，并结合SEM和XRD对其微观结构进行观察，描述[$-CPP的添加对骨水泥理化性质的影响及规律；(2)通过实时定量PCR对MC3T3．E1细胞E型细胞周期蛋白(CyclinEl)及增殖细胞核蛋白Ki67的表达水平进行定量分析，并与MTT法做对比，旨在探讨该复合材料的体外生物相容性。实验结果：(1)随着复合材料中13-CPP含量的增大，固化时间增加。(2)复合材料具有良好的降解性，而且随着fi-CPP百分比的增大，骨水泥的降解率上升。复合骨水泥浸泡过程中pH值一直保持在9．5．

4、8．0之间。(3)MTT结果表明，浓度为12．5mg·mL-l～100mg·mL。时实验组浸提液对MC3T3．E1细胞没有明显的毒性作用，一定浓度的含p-CPP骨水泥的浸提液能刺激细胞的增殖。(4)实时定量PCR结果显示，不含13-CPP骨水泥不同浓度的浸提液培养6h后，MC3T3．E1细胞CyclinEl和Ki67mRNA水平与对照组相比仅有少量提高；添加55％wtp-CPP的骨水泥上述2个基因mRNA水平均显著增高。其中CyclinElmRNA水平在浸提液浓度为50mg·mL。1和25mg·mL。1时，

5、分别比对照组增加了90．18％和120．26％；1067mRNA水平在同样的浓度时分别比对照组增加了31．48％和41．61％。实验结论：添加fI-CPP使(C3S+MCPM)系骨水泥的固化时间延长，降解速率增加，细胞增殖率和基因表达量也得到一定提高。结果提示，制备的这种含13-CPP的硅磷酸钙复合骨水泥具有良好的生物活性，MC3T3．E1细胞CyclinEl、1067基因表达量的变化可以作为评价材料生物相容性的一种潜在方法。关键词：复合材料，13-CPP，MC3T3一E1，体外生物相容性IIABSTRAC

6、TExperimentalpurposes：(1)TrytocompoundCalciumpyrophosphate(Ca2P207，13-CPP)to(MCPM+C3S)systembonecement,inordertoadjustthesettingtime，improveitsdegradabilityandbioactivity．(2)EvaluationoftoxicityandeffectsonthebonecementinvitroMC3T3-E1cells，andtherelatedgen

7、eexpressionwerestudied．Experimentalmethods：(1)ThesettingtimeofcompositebonecementwasdeterminedbytheGillMorocco(Gilmore)Determinationofneedle，usingsimulatedbodyfluid(SBF)totestbiologicalactivityofthecement．Theeffectandvariationofphysicalandchemicalpropertie

8、softhebonecementwithlB-cr'PweredescribedaccordingtothechangesofdissolutionextractspHvalueandthedegradationrateatdifferenttime，withtheobservationofitsmicrostructurebymeansofSEMandXRD．(2)TheexpressionlevelofE-t