载不同浓度香丹注射液磷酸钙骨水泥性能研究

研究载不同浓度香丹注射液(简称香丹)磷酸钙骨水泥(CPC)的理化性能和药物释放,为优化CPC中载入香丹浓度提供理论依据.将香丹与CPC主要原料之一磷酸氢钙混合烘干代替磷酸氢钙制得一系列载不同浓度香丹的CPC,香丹浓度范围在0.05～0.5mL/g.采用Gilmore针、万能材料力学试验机、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪表征载不同浓度香丹CPC的理化性能,用扫描电镜观察微观形貌,测定载不同浓度香丹CPC的药物释放.结果表明CPC凝结时间随香丹浓度的增加而延长,浓度不高于0.2mL/g的CPC样品凝结时间符合临床要求;抗压强度随香丹含量的增加而增加;香丹加入对CPC转化没有明显影响,但导致水化产物晶体形貌从颗粒状松散搭接转化为片状交织,且浓度越高片状晶体越多.在药物释放的最初4h,载入香丹浓度范围为0.1～0.5mL/g的CPC其释药量符合临床需要.因此,载入香丹浓度范围为0.1～0.2mL/g的CPC凝结时间符合临床要求,比空白CPC具有更高的抗压强度,在初阶段药物释放量符合治疗需求.     

一种新型三元体系磷酸钙骨水泥的制备与性能优化

制备了一种新型磷酸氢钙-部分结晶磷酸钙-磷酸四钙三元体系骨水泥,采用正交试验优化骨水泥组分以提高材料的性能。通过力学性能测试、X射线衍射分析、扫描电镜观察以及反应过程水化放热测定,对比研究了所制备的三元体系骨水泥材料的水化过程和物相组成。结果表明所添加活性磷酸四钙参与水化反应较慢,延长了骨水泥的凝结时间,拓展了后期水化效应,使得反应后期水化进程得以延续,硬化体更加密实,孔隙率降低,抗压强度增加50%;同时反应放热峰值显著降低40%,水化过程总放热量基本不变,有利于骨水泥在临床应用。     

药物对磷酸钙骨水泥性能的影响综述

药物载入磷酸钙骨水泥(CPC)可能会导致CPC凝结时间、力学性能等发生变化.难溶于水的药物与CPC接触形成的固-固界面相互间作用较弱,在载入量不太高时对CPC凝结时间、力学性能影响较小.而易溶于水的药物则可能导致CPC界面性质、酸碱性、转化过程等发生变化,从而时CPC凝结时间、力学性能等产生影响.CPC凝结时间和力学性能分别是衡量手术可操作性的重要指标和决定CPC应用范围的重要参数,就药物载入后对CPC凝结时间、力学性能的影响进行了综述.     

原料粒度对磷酸钙骨水泥性能的影响

以等质量的部分结晶磷酸钙(PCCP)和磷酸氢钙(DCPA)的混合物组成的磷酸钙骨水泥(CPC)粉体作为研究对象,采用单因素实验,研究了PCCP和DCPA粒度变化对骨水泥抗压强度、孔隙率、凝结时间、水化产物物相组成和结晶形貌的影响.结果发现:在0.4的液固比下,固定PCCP的粒度,减小DCPA的粒径,骨水泥的抗压强度呈先升高后减小的趋势,存在一最大值为34.6MPa;而PCCP的粒度变化对骨水泥性能的影响较大,随着PCCP粒径的减小,所需调和液的比例增到0.5,抗压强度也存在一最大值为19.7MPa.而孔隙率随这两种原料粒度变化的规律都与强度的变化规律相反,随原料粒径的减小,均存在一最小值.DCPA的粒度变化对骨水泥的凝结时间影响不大;而随PCCP颗粒粒径的减小,骨水泥的凝结时间变短.所生成的水化产物都为弱结晶的羟基磷灰石(HA),但当DCPA颗粒较粗时,固化体中有微量的DCPA残余;而当PCCP颗粒过细时,固化体中有较多的DCPA残余.     

骨碎补载入对磷酸钙骨水泥性能的影响及体外生物学评价

通过在湿法合成的二水磷酸氢钙膏体中加入中药骨碎补的提取物, 作为磷酸钙骨水泥(Calcium Phosphate Cement,CPC)原料之一, 分别制备0、5wt%、10wt%和15wt%的载骨碎补磷酸钙骨水泥. 采用Gilmore针、X射线衍射仪、红外光谱仪、万能材料试验机、扫描电子显微镜和紫外分光光度计研究载骨碎补CPC的理化性能和药物释放; 体外培养MC-3T3成骨细胞, 进行Alamar Blue和碱性磷酸酶检测, 研究载骨碎补CPC对成骨细胞增殖和分化的影响, 扫描电子显微镜观察细胞形貌. 结果表明: 随骨碎补浓度的增加, CPC凝结时间明显延长, 其抗压强度显著提高; 骨碎补促进初期CPC的水化, 却阻碍了α-磷酸三钙的转化, 且随骨碎补浓度增大作用愈明显, 骨碎补不影响CPC水化后的相成分; 含骨碎补CPC的微观形貌中出现片状和针状晶体, 结构较空白CPC更加致密; 药物释放分为突释和缓释两个阶段, 符合Higuchi基质扩散释放模型; 载骨碎补CPC对成骨细胞的作用呈剂量和时间依赖关系, 培养5d时浓度为5wt%和10wt%的CPC较明显地促进细胞增殖, 7d时载骨碎补CPC的细胞增殖较稳定, 细胞分化能力无显著性差异; 成骨细胞在载骨碎补CPC表面生长形态良好, 表明该材料具有较好的生物相容性.     

淀粉基水化温升抑制剂对水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化的影响

本实验主要研究了淀粉基水化温升抑制剂( TRI)对水泥-25%粉煤灰、水泥-50%粉煤灰复合胶凝材料凝结时间、抗压强度、水化放热历程的影响,并与纯水泥进行比较.通过对比TRI在水泥和粉煤灰上的吸附性能和水化产物的变化,对其影响机理进行了分析.结果表明:随TRI掺量增加,凝结时间都延长,早期强度都降低,复合体系后期(60 d)强度存在损失,但不影响纯水泥后期强度,水化放热速率峰值都大幅度降低,缓解了集中放热.水泥对TRI的吸附能力更强,导致复合体系中单位水泥吸附的TRI更多,使得降峰效果更好,同时也导致凝结时间延长更多,增大早期强度损失. TRI不影响纯水泥最终水化程度,但会延缓粉煤灰的火山灰反应,因此降低了复合体系60 d强度.     

氧化石墨烯对磷酸钙骨水泥的水化行为的影响

将氧化石墨烯(GO)分散液作为固化液,研究了该固化液对磷酸钙骨水泥(CPC)的水化行为的影响。利用维卡仪、万能压力试验机和热导式等温量热仪等研究了GO浓度对CPC骨水泥的凝结时间、抗压强度和水化行为的影响。利用X射线衍射和扫描电子显微镜等技术研究了GO浓度对CPC骨水泥固化体的晶相组成和断面形貌的影响。研究结果表明,固化液中加入GO,对骨水泥的断面形貌和水化产物均有影响,同时可以使CPC骨水泥的凝结时间由(36±4)min大幅度延长到(67±2)min,抗压强度由(20.1±1.7)MPa增加到(25.6±2.7)MPa。     

可缓释药物的明胶/磷酸钙骨水泥复合组织工程支架材料

采用向孔隙中灌注含聚乳酸聚乙醇酸共聚物（PLGA）载药微球的明胶溶液的方法制备了具有药物缓释功能的明胶/磷酸钙骨水泥复合组织工程支架。用扫描电子显微镜观察了微球和支架的形貌特征,用万能材料试验机测定了支架材料的抗压强度,用紫外-可见分光光度计分析了复合支架的释药率。结果表明,灌注明胶对多孔磷酸钙骨水泥支架起到显著的增强作用,抗压强度达2.42 MPa。复合支架携载硫酸庆大霉素, 具有良好的药物缓释功能,缓释时间可达30天以上,使支架在修复骨缺损的同时能消除炎症反应,成为一种集骨修复和治疗于一体的新型组织工程支架材料,具有良好的应用前景。      

抗水型钙磷水泥生物活性骨修复材料研究

采用纤维素作为添加剂、以非水相溶剂作为固化液, 研究了一种抗水型磷酸钙骨水泥生物活性骨修复材料. 对其抗水性能、理化性能、水化产物及生物相容性进行了研究. 结果表明: 该骨水泥可任意塑形, 也可用针管注射成形, 抗水性能优良, 添加剂纤维素的加入, 对骨水泥的凝结时间、抗压强度及最后的转化产物没有明显影响. 培养细胞在材料表面粘附铺展且增殖良好, 初步表明材料有较好的生物相容性. 该材料有望用于骨缺损填充及椎体成形等微创手术.     

含盐酸四环素α-TCP骨水泥的理化性能

对含有盐酸四环素的α-TCP骨水泥的理化性能进行了研究。盐酸四环素吸附和同钙离子螯合而结合到磷酸钙晶体表面,从而对磷酸钙骨水泥的水化过程产生影响。研究结果表明,盐酸四环素的加入一定程度上延长了骨水泥的凝结时间．但XRD分析显示并不影响α-TCP的最终的转化;同时改变了骨水泥固化体的晶体形貌和微结构,使形成的羟基磷灰石晶体由原来发散的针状晶转变为相互交织的条状和层状晶,这种晶体形貌的改变在一定盐酸四环素含量的条件下明显提高了骨水泥的抗压强度。