碳酸化羟基磷灰石骨水泥的开发与多孔化研究

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1、碳酸化羟基磷灰石骨水泥的开发与多孔化研究作者：唐佩福，姚琦，黄鹏，郝立波，毛克亚，王岩，卢世璧，王继芳【摘要】［目的］应用无机化学材料合成碳酸化羟基磷灰石骨水泥，并通过发泡成孔的新方法制备能原位固化形成多孔结构的无机植骨材料。［方法］(1)以碳酸钙、磷酸氢钙等化学试剂为原材料，通过高温烧结合成碳酸化羟基磷灰石粉体。再以磷酸氢二钠和磷酸二氢钠合成浓度为0.2mol/L的磷酸钠缓冲液，作为固化液。粉体与固化液以1g/0.4ml相混合，原位固化形成碳酸化羟基磷灰石;(2)在碳酸化羟基磷灰石粉体中加入成孔剂，成孔剂在骨水泥固化过程中发生化学反应产生二氧化碳气体，由此形成多

2、孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥;(3)通过化学成分、化学结构、力学强度、固化时间、孔隙率等检测，对其理化性能、可操作性能和组织相容性进行评估。［结果］所合成的碳酸化羟基磷灰石骨水泥原位固化性能好，固化时间为12～15min，可操作性能强；化学成分分析发现，其固化产物中含有5.6％的碳酸根成分，与天然骨的矿物相类似；孔隙分析表明，材料的孔隙之间相互贯通，孔隙率为36％；力学测试结果显示，材料的抗压强度为4.3±2.6MPa，相当于松质骨的力学强度；细胞毒性实验证明，该材料具有优秀的组织相容性。［结论］多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥的化学成分、理化性能、孔隙结构均与天然的松质骨

3、相似，组织相容性良好，可作为无机植骨材料。【关键词】碳酸化羟基磷灰石；骨水泥；多孔；原位固化Abstract：［Objective］Toposecarbonatedhydroxyapatitecementicalmaterials,andbyaddingtheporeagenttodevelopaneporouscarbonatedhydroxyapatite.［Method］(1)Aneent(CHC)entcarbonate,tricalciumphosphateandcalciumphosphatedibasic.Theliquidsol/Lsodiumph

4、osphatebuffer,solidephasetoliquidphasel;(2)Toprepareaninsitusettingporouscarbonatedhydroxyapatitecement，addtheporeagentintothepoent,poregenerateCO2duringsitusettingofcement;（３）Thechemcialposition,chemcialconstitutionmechanicalproperty,settingtime,intervalporosityofthePCHAicalcharacter

5、,manipulatity,histopatibilityintoporouscarbonatedhydroxyapatite.Thesettingtimeinutesentoftheponent.Thecheckingresultsdemonstratedthattheself-settingpositionofthiscementilarineralphaseofnaturalcancellousbone,thecarbonicacidradicalentisagoodbonesubstitutestobethecancellousboneent;porous

6、;settinginsitu碳酸化羟基磷灰石骨水泥（carbonatedhydroxyapatitecement,CHC）是一种新型的无机植骨材料。CHC固化产物的晶体结构中含有碳酸根，与天然骨的羟基磷灰石晶体结构类似，因此与磷酸钙骨水泥（calciumphosphatecement,CPC）相比，CHC的体内降解速度加快，组织相容性更好［1］。然而，CHC缺乏天然骨的多孔结构，体内降解速度仍然较慢，与新骨生长速度并不匹配。开发一种能原位固化并形成多孔结构的CHC，将加速CHC的体内降解，赋予CHC更优秀的成骨潜能。本实验采用产气制孔的新方法，成功的制备出多孔碳酸

7、化羟基磷灰石骨水泥（porouscarbonatedhydroxyapatitecement,PCHC）。通过系列检测证明PCHC理化性能稳定，组织相容性更好。1材料和方法1.1材料的合成1.1.1CHC的合成以碳酸钙、磷酸氢钙等化学试剂为原材料，通过高温烧结（1200℃）合成CHC粉体。将粉体超细研磨成1～5μm的粉粒，包装、灭菌。再以磷酸氢二钠和磷酸二氢钠合成浓度为0.2mol/L的磷酸钠缓冲液，作为固化液，安培瓶密封、灭菌。粉体与固化液的混合比为1g∶0.4ml。1.1.2PCHC的合成在CHC粉体中分别加入适量的成孔剂，采用气流冲击法混合均匀，干燥、真空包

8、装。灭菌备