α-磷酸三钙/α-半水硫酸钙复合骨水泥的制备及力载荷下的性能研究

α-磷酸三钙(α-tricalcium phosphate,α-TCP)是目前临床上理想的骨修复材料之一,其生物相容性良好且降解产物对人体无害,但力学强度较低。Wolf提出,人体骨骼在长时间接受外力时,会增大骨密度与坚硬强度,研究力载荷下材料的性能具有重要意义。研究以α-TCP为主,与α-半水硫酸钙(α-calcium sulfate hemihydrate,α-CSH)复合制备α-TCP/α-CSH(α-TCP占质量比为100%、95%、90%、85%、80%、75%),并模拟人骨受力状态,对其凝固时间、静态力学性能、动态力学性能、降解性能以及生物相容性进行了研究。结果表明:α-TCP质量比占95%的复合骨水泥材料其凝固时间为7 min;静态加载时抗压强度也为最大,对其进行动态循环加载,所能承受的峰值力最大;在降解过程中其降解率为负值,水化效果明显。认为α-磷酸三钙占比为95%的复合骨水泥材料性能较优,为该材料的临床应用研究提供理论实验依据。