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1、硫酸钙骨水泥的改性及体外评价Modificationofcalciumsulphatebonecementandevaluationinvitro工程领域:材料工程研究生:成艳琪指导教师:崔振铎教授企业导师:杨斌高工天津大学材料科学与工程学院二零一七年十二月摘要骨水泥作为新兴的骨替代材料,具有可塑性、可自固化、骨诱导性以及良好生物活性,在骨缺损的填充、骨移植和骨移植材料的固定等方面具有广泛的应用。硫酸钙骨水泥(CSC)由于具有良好的生物相容性、在体内可完全降解、可以促进新骨的生长等优点,因此得到广泛的关注,但是由于硫酸钙的骨传导性差、生物活性低以及降解速率快等缺点又制约了它的发展与临
2、床应用。而且在经过骨移植或骨填充手术后,经常会有感染现象发生,因此对硫酸钙骨水泥的抑菌性的研究是十分必要的。本文通过将具有抑菌性的银以不同的形式加入到硫酸钙骨水泥中,分别探究了其对硫酸钙骨水泥的抑菌性、成分、微观形貌、力学性能、可注射性及降解速率等性能的影响。通过抑菌环、抗压强度及失重率的测试、SEM和XRD等手段对银锶羟基磷灰石/硫酸钙复合骨水泥的性能、成分及形貌的进行表征和分析。结果表明,Ag以AgSrHA的形式加入CSC后在抑菌实验中会有抑菌环出现,AgSrHA附着在CaSO4·2H2O的表面,使二水硫酸钙之间的连接不再那么紧密,增加了复合骨水泥的空隙率,从而使骨水泥的抗压强度
3、降低,且使其降解速率加快,有待深入研究在体内环境中的性能。通过抑菌环、抗压强度、可注射时间及失重率的测试、SEM和XRD等手段对氧化石墨烯-纳米银/硫酸钙复合骨水泥的性能、成分及形貌的进行表征和分析。结果表明,Ag以GO-nAg的形式加入CSC后在抑菌实验中会有抑菌环出现,成分中会有CaCO3出现,且GO-nAg作为液相,可以提高CSC的抗压强度,并且能够缓解其降解速率。综上所述,银无论是以AgSrHA形式加入到固相中,还是以GO-nAg的形式加入到液相中,都能使硫酸钙复合骨水泥具有抑菌性,并能改善硫酸钙复合骨水泥的性能,从而提高硫酸钙骨水泥在实际临床应用中的可行性。关键词:硫酸钙骨
4、水泥,抑菌性,降解性,银锶羟基磷灰石,氧化石墨烯-纳米银,可注射性ABSTRACTAsanewbonesubstitutematerials,bonecementhasplasticity,thecuring,boneinductivityandgoodbiologicalactivity,whichhasawiderangeofapplicationsinfillingbonedefect,bonegraftandbonegraftmaterialsfixed.Calciumsulfatebonecement(CSC),whichhavegoodbiocompatibilityan
5、dcanbedegradedcompletelyinthebodyandcanpromotethegrowthofnewbone,hadwidelyattention.Butduetopoorconductibility,lowbiologicalactivity,thefastdegradationrateandsoon,itsdevelopmentandclinicalapplicationwererestricted.Andafterbonegraftsorbonefillingoperation,infectionoftenoccurs,sothestudyonthebact
6、eriostasisofcalciumsulfatebonecementisverynecessary.Inthisarticle,thedifferentformsofsilverwereaddedtocalciumsulfatebonecement,respectively,toexploreitsbacteriostasisofcalciumsulfatebonecement,composition,microstructure,mechanicalproperties,injectabilityandtheinfluenceofthedegradationrateandsoo
7、n.Throughbacteriostaticring,compressivestrength,weightlosstest,SEMandXRD,theperformance,compositionandmorphologyofAgSrHA/CSCwerecharacterizedandanalyzed.TheresultsshowedthatafteraddingAgSrHAtotheCSC,inbacteriostaticringswerepresen