有机无机复合载药生物活性骨水泥的研究

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1、摘要摘要骨水泥的研究将为解决骨缺损提供全新的修复方法。AW生物玻璃具有良好的生物活性、骨传导性、生物相容性及力学性能，在临床上已广泛用作骨的替代和修复材料、骨缺损填充材料等。与传统的熔融法相比，采用溶胶．凝胶法制备生物玻璃具有较多的优点，例如较低的处理温度、较好的生物活性等。然而，目前采用溶胶．凝胶法制备的AW生物玻璃作为固相粉末来制备骨水泥的研究还鲜有报道。■roLrIIr本文采用溶胶．凝胶法制备了AW生物玻璃粉末，发现AW生物玻璃粉末在700℃热处理后就已经形成Cas(P04)3F和CaSi03；随着温度升高至1150℃时又新生成

2、了CaEP207，且此时熔融现象发生。采用700℃，900℃，1100℃下热处理的玻璃粉末作为骨水泥的固相粉末，研究了三种骨水泥在SBF中浸泡前后的物相、微观结构及抗压强度等性能，发现900℃下热处理的玻璃粉末所制备的骨水泥最好。以900℃下热处理的AW生物玻璃粉末作为固相粉末，选用不同的固化液进行固化，制备骨水泥，研究固化液的组成对玻璃基骨水泥力学性质和生物活性的影响。通过Gilmore双针法测定了骨水泥的凝结时间，并对骨水泥样品进行了模拟体液(SBF)的浸泡实验。利用X射线衍射(XRD)、扫面电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和

3、抗压强度等测试方法对其浸泡前后的物相、微观结构变化及抗压强度进行了分析对比研究。结果表明，采用柠檬酸／K2HPO棚Ⅲ2P04复合固化液所制备的骨水泥在固化反应后即已生成HA新相，且浸泡后HA的数量增多，生成少量的CaC03，骨水泥呈现出较为明显的多孔结构，随着浸泡时间的延长，抗压强度变化相对平稳。采用HA．GEL复合粉体作为AW生物玻璃基骨水泥的添加相，可以提高骨水泥固-l化后的抗折强度，且固化反应结束后骨水泥内部就已经形成HA，随着浸泡时间的延长I又生成CaC03相，且在SBF中浸泡7d时HA晶相形成相对完整。利用UV-VIS分光光

4、度计对有机／无机复合载药骨水泥的释放模式进行了测试，比较了药物含量不同的骨水泥对药物的释放模式，结果表明，载药复合骨水泥均具有一定的缓释作用，尤其是药物含量为6wt％的骨水泥具有相对较好的药物缓释作用。关键词：溶胶一凝胶，Aw生物玻璃，骨水泥，固化液组成，羟基磷灰石，抗压强度AbstractTheinvestigationofbonecementwillprovideanewrepairingmethodforsolvingthebonedamageproblem．TheK氐bioglasshasgoodbioactivity,bon

5、econductivity,biocompatibilityandmechanicalproperties，SOithasbeenusedwidelyforbone’Ssubstitution,restorationandbonedamagefillingmaterialonclinical．Comparedwiththetraditionalmeltingmethod，thesol-gelmethodhasmanyadvantages，such弱，lOWheat—treatedtemperatureandexcellentbioac

6、tivity．However,currently,theresearchofusingsol-gelderived&Nbioglassasthesolidpowderofbonecementhasbeenrarelyreported。Inthispaper,preparationofK鼬bioglassbysol—gelmethodWasfirstlystudied。ItWasfoundthatAWbioglasshasalreadyformedCas(P04)3FandCaSi03at700℃heat-treatedtemperat

7、ure；withtheincreasingoftemperaturetol150℃．newphaseofCa2P207formedandmeltingphenomenonappeared．UsingtheAWbioglassheat-treatedat700，900and100"{2astheGBC’ssolidpower,thephasecomposition，microstructureandcompressivestrengthofthreekindsofGBCsbeforeandafter’SimmersioninSBFwer

8、estudied．ItWasfoundthatthebonecementpreparedwithbioglasspowderheat-treatat900"Chadthebestproperties．UsingtheAW