氧化锆-氧化钛改性可注射磷酸钙骨水泥的研究

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1、西南交通大学硕士学位论文氧化锆/氧化钛改性可注射磷酸钙骨水泥的研究姓名：龚建宇申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：屈树新20080501西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页别测试各组试样的抗压强度，初、终凝时间和可注射性；对ZCPC和TCPC的相成分采用X’PertProMPD型X射线衍射仪进行研究。用QUANTA200型扫描电镜观察骨水泥的形貌特征。用NieoletSXFYIRI70／Magna550型红外监测仪对骨水泥进行红外检测。采用XSAM．800型X射线光电子能谱仪对ZCPC和TCPC中的锆元素和钛元素进行XPS高分辨检测。为了考查添加Zr02和Ti

2、02后CPC的生物相容性，进行了SBF模拟体液培养和体外细胞培养实验，用光镜观察细胞形态，并通过四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(Mar法)检测成骨细胞的增殖作用。试验结果表明，通过优化试验表明，当CA的浓度为O．5mol／1，固液比为3∥“时的CPC同时具备最大的力学强度(14MPa)和可注射性能(60％)。通过在该CA浓度和固液比条件下制备的CPC中分别加入不同比例的Zr02和Ti02，制备了ZCPC和TCPC。ZCPC的初／终凝时间为分别为5．10min和10一20min。TCPC的初／终凝时间为分别为10．15rain和20．30m_in。当zr02和Ti02的含量

3、为15wt％时，ZCPC和TCPC的抗压力学强度达到最高值，分别为23M-Pa和38MPa，可注射性能分别为80％和93％。通过XRD、SEM、红外分析和XPS的分析，认为ZCPC和TCPC在固化过程中，ZCPC和TCPC中的主要成分为HA，均产生了Ca(HP04)2"H20(DCPD)和柠檬酸钙，并且在ZCPC中产生了Zr(HP04)2"H20。对SBF模拟体液浸泡后的骨水泥材料进行XRD、红外、XPS检测，表明ZCPC和TCPC中的主要成分仍为HA，并在骨水泥的表面吸附了少量的沉积盐，但并没有影响骨水泥的固化过程。体外细胞实验表明，成骨细胞增殖良好，通过MTT检测，表

4、明ZCPC和TCPC均比CPC具有更好的生物活性，且ZCPC比TCPC拥有更好的生物相容性。关键词：可注射磷酸钙骨水泥、氧化锆、氧化钛、抗压强度、生物相容性西南交通大学硕士研究生学位论文第1II页AbstractCalciumphosphatecements(CPCs)possesstheexcellentbiocompatibilityandosteoconductivityduetot11eirsimilarcomponentasthoseofthenaturalboneandhavebeenusedasbonereplacementinclinicsuccessfu

5、lly．AmajordisadvantageofCtnTentCPCisthattlleyexistinhardenedforms，requitingthesurgeontofitthesurgicalsitearoundtheimplantortocarvethegrafttothedesiredshape．砸scanleadtoincreasesinboneloss，traumatothesurroundingtissue，andprolongsurgicaltime．TheinjectabilityofCPCisimportantinclinicalapplicat

6、ionsthatinvolvedefectswithlimitedaccessibilityornarrowcavities，whenthereisaneedforpreciseplacementofthepastetoconformtoadefectarea．However，thedrawbacksofinjectableCPC，includingthelackoflowstren垂h,havelimiteditsclinicaluse．Accordingtosomestudies，Zr02andTi02oftenwereusedtoimprovestrengthofm

7、aterialsandbothofthemhavegoodbiocompatibility．CitricAcidastheliquidcomponentWasusedtoprepare蜘ectableCPC．Inthisstudy,Zr02orTi02wereaddedintocitircacidCPCtoimproveCPCpropertieswhichincludingstrengthandinjectability．Inthisstudy,thepowdercomponentofCPCcontain98wt％0【-TCP