可原位固化磷酸鈣生物活性材料的研究.pdf

1、在骨缺損修復(fù)材料的應(yīng)用上，已從惰性材料發(fā)展到生物活性材料；在操作技術(shù)上，則從創(chuàng)傷性手術(shù)向微創(chuàng)技術(shù)發(fā)展。然而現(xiàn)在口腔臨床上使用的骨修復(fù)材料多為顆粒型，雖然具有一定的療效，但其可塑性、機(jī)械性能、操作性能差，并且由于材料缺乏骨誘導(dǎo)活性常常需要配合生物膜使用，治療周期長(zhǎng)。為了減輕患者痛苦、縮短治療周期、降低醫(yī)療資源消耗以及減少術(shù)后并發(fā)癥。因此在骨缺損修復(fù)治療領(lǐng)域，尋求可在原位固化，具有良好操作性能的磷酸鈣骨水泥材料成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

2、目前已有磷酸鈣骨水泥產(chǎn)品開(kāi)始應(yīng)用于臨床，但是現(xiàn)有的材料抗彎強(qiáng)度低，脆性大，在生理環(huán)境中的疲勞與破壞強(qiáng)度不高，尤其是在濕環(huán)境下斷裂韌性很低，屬于一種典型的脆性材料，因此，在沒(méi)有增韌的條件下，它只能用于不承受負(fù)荷或僅承受純壓力負(fù)荷的情況。然而在口腔中，頜骨和牙體、種植體周圍的牙槽骨由于咀嚼功能等原因處于周期性的拉力和壓力環(huán)境，而且磷酸鈣骨水泥的生成產(chǎn)物主要為羥基磷灰石，其通過(guò)骨傳導(dǎo)的方式促進(jìn)骨的形成，骨的生成速度慢，使磷酸鈣骨水泥的應(yīng)用受到

3、很大的限制。因此有必要從磷酸鈣骨水泥的生物力學(xué)性能和骨誘導(dǎo)性兩個(gè)方面進(jìn)行改性和不斷的完善。 本研究首先通過(guò)濕法反應(yīng)制備α-TCP磷酸鈣骨水泥，在磷酸鈣骨水泥中添加天然材料蠶絲絲素增強(qiáng)磷酸鈣材料的機(jī)械性能，彌補(bǔ)磷酸鈣材料脆性大、抗彎強(qiáng)度低的缺點(diǎn)；然后在磷酸鈣骨水泥調(diào)和液中添加地塞米松、β-甘油磷酸鈉、 L-抗壞血酸做為骨誘導(dǎo)劑增強(qiáng)材料的骨誘導(dǎo)活性，獲得改良的磷酸鈣材料，并進(jìn)行了細(xì)胞、分子生物學(xué)檢測(cè)，為動(dòng)物試驗(yàn)、臨床應(yīng)用打下基礎(chǔ)。本

4、研究結(jié)果及提示： 1.通過(guò)濕法反應(yīng)法，以碳酸鈣和磷酸為原料，可以獲得高純、微細(xì)的α- TCP 粉末。以磷酸氫鈣、碳酸鈣為輔料的α-TCP體系骨水泥，采用0.25MNaH<,2>PO<,2>/Na<,2>HPO<,4>為骨水泥調(diào)和液，其初凝時(shí)間在7min左右，終凝時(shí)間在 17min 左右，pH 值接近中性，抗壓強(qiáng)度為7.4628MPa，抗彎強(qiáng)度為5.1629MPa，基本滿足臨床要求。骨水泥粉體顆粒水化后，在SBF中轉(zhuǎn)化為細(xì)小的磷灰

5、石晶體。 2.在胰酶濃度為0.25％，溫度37℃，脫膠時(shí)間12h情況下，可以良好的除去蠶絲絲膠，并且保持蠶絲優(yōu)良的機(jī)械性能。對(duì)蠶絲絲素纖維進(jìn)行編織，以3mm的長(zhǎng)度加入磷酸鈣骨水泥，不影響磷酸鈣骨水泥的凝固性能，抗壓強(qiáng)度增加到12.541MPa，抗彎強(qiáng)度增加到8.8822MPa。 3.在骨水泥調(diào)和液中加入骨誘導(dǎo)配方不影響骨水泥的性能，不同復(fù)合方式的骨水泥(骨水泥組；骨水泥復(fù)合絲素組；骨水泥復(fù)合骨誘導(dǎo)配方組；骨水泥復(fù)合絲素、

6、骨誘導(dǎo)配方組)與骨髓基質(zhì)干細(xì)胞共培養(yǎng)，在細(xì)胞增殖活性和空白對(duì)照組沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，細(xì)胞粘附形態(tài)上與對(duì)照組相似。 4.不同復(fù)合方式的骨水泥與細(xì)胞共培養(yǎng)后，RT-PCR檢測(cè)均表達(dá)成骨相關(guān)基因ALP、COL-I和OCN，空白對(duì)照組表達(dá)ALP、COL-I，不表達(dá)OCN； ELISA檢測(cè)添加了骨誘導(dǎo)配方的骨水泥在細(xì)胞與材料共培養(yǎng)早期表達(dá)成骨特異性蛋白OCN，未添加組在2周后表達(dá)OCN蛋白，空白組不表達(dá)OCN蛋白，添加骨誘導(dǎo)配方的磷酸鈣骨水泥