裝載可降解生物活性微球的PMMA復合骨水泥的制備及性能研究.pdf

1、PMMA骨水泥是椎體成形術和關節(jié)置換術中常用的可注射成型材料。在美國，這種材料在關節(jié)置換術中已經應用了超過70萬例，并且每年在椎體成型術中的應用也高達75000例。這種材料比新型的磷酸鈣，硫酸鈣等骨水泥有天然的優(yōu)勢：注射性好，力學強度優(yōu)異。但是這種骨水泥也有明顯的缺點：無生物活性，組織不可吸收，聚合反應放熱過大，彈性模量過大。這些缺點會直接導致骨水泥在植入部位的松動和應力遮擋。
　　針對以上我們提出可部分降解骨水泥的概念，通過向骨

2、水泥中加載可部分降解生物活性微球，來構建具有生物活性且后期可以部分降解的骨水泥，這種骨水泥降解后產生300微米左右的孔徑，且孔與孔之間可以互相連通，這種結構適于細胞的貼附生長，并且在體內可促進骨組織長入骨水泥的孔隙中，最終形成骨組織與骨水泥緊密咬合的結構。這種結構能有效防止水泥松動，并且其彈性模量也能有效改善。
　　首先我們制備了加載絲素-磷酸鈣微球的復合骨水泥。絲素磷酸鈣微球通過靜電噴霧法結合液氮收集制備而成。微球在骨水泥的拉絲

3、期加入并攪拌均勻。通過SEM觀察，微球直徑在300-500微米，并且微球可均勻分布于骨水泥中。這種骨水泥降解后可得到含有多空且孔與孔相互連通結構的骨水泥，這證明了上述設想的可行性。骨水泥的力學性能也得到了測試，加入10％，15%，20%微球組骨水泥的力學強度在61±5，40±3.5，35±5 MPa。加入低強度微球會明顯降低骨水泥的力學強度。
　　本文第二部分實驗采用力學強度更高的鎂球作為可降解生物活性致孔劑，制備了加載鎂球的復合

4、骨水泥。為了控制這種骨水泥的降解時間，我們還用羥基磷灰石將鎂球包裹。所得骨水泥的力學強度符合國家臨床的標準，可注射性得到了保持，最高放熱溫度較純PMMA骨水泥有所下降。鎂球可以均勻分布在骨水泥中，經降解后產生300微米到500微米的孔，且孔與孔可以互相連通。含羥基磷灰石包裹的鎂球的骨水泥比純鎂球骨水泥降解速度減緩。含鎂骨水泥有較好的親水性和細胞相容性。經動物實驗證實，此骨水泥有較好的成骨性能，且新生骨可長入骨水泥降解后形成的孔。