β-TCP/α-CSH复合植骨材料固化性能与力学强度

目的检测β-磷酸三钙(β-TCP)/α-半水硫酸钙(α-CSH)复合人工骨的固化性能与力学强度。方法将β-TCP/α-CSH复合人工骨与蒸馏水按1g:0.1 mL、1g:0.2 mL、1g:0.3 mL、1g:0.4 mL、1g:0.5 mL的比例混合,测试其初凝时间、终凝时间、压缩强度,并进行X线衍射和扫描电镜观察。结果复合人工骨的固化时间均随着固化液比例的增加,初凝时间和终凝时间逐渐延长,固液比为1g:0.2 mL时初凝时间为(4.6±1.3)min,终凝时间为(13.1±2.9)min。复合人工骨的平均抗压强度固化1 d时达到7.86 MPa,较近单相β-TCP组升高约1倍,XRD检测固化后没有其他物质产生,只是α-CSH在固化过程中转化为二水硫酸钙(CSD),扫描电镜可见固化后粗大CSD颗粒形成短柱状结构覆盖在多孔状β-TCP表面。结论通过调整β-TCP/α-CSH的固液比可以调整其固化时间和压缩强度。

P(3HB-co-4HB)/α-CSH复合材料的结晶性能和流变性能研究

采用共混的方法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/α-半水硫酸钙晶须(P(3HB-co-4HB)/α-CSH)复合材料,研究了α-CSH用量对复合材料结晶性能和流变性能的影响。结果表明:α-CSH对P(3HB-co-4HB)具有明显的异相成核作用,提高了复合材料的熔融温度和结晶度。P(3HB-co-4HB)/α-CSH复合体系的表观黏度随着剪切速率的增加和温度的升高而逐渐降低,随着α-CSH用量的增加先减小后增大。复合材料的非牛顿指数(n)随着温度的升高而增大,随着α-CSH用量的增加先增大后减小,且n值均小于1,属于假塑性流体。复合材料的黏流活化能随着剪切速率的增加而逐渐减小,随着α-CSH用量的增加先减小后增大,但总体呈下降的趋势。

牡蛎壳粉/α-半水硫酸钙复合人工骨修复兔股骨髁缺损的实验研究

目的评价牡蛎壳粉/α-半水硫酸钙复合人工骨材料填充兔股骨髁缺损的成骨能力及降解性。方法用牡蛎壳粉及α-半水硫酸钙按1∶3比例混合,制备人工骨。采用新西兰大白兔制做股骨髁缺损的动物模型,将复合人工骨植于一侧股骨髁,另一侧为空白对照,分别于术后4、8、12周取材、脱钙、组织包埋、切片行HE染色,观察成骨及材料降解情况。结果大体观察未见组织炎症反应,缺损区内填充的复合人工骨逐渐降解。4周时实验组有少量新骨形成,对照组无明显成骨,到8周时实验材料几乎降解完全,有部分骨小梁形成,对照组有少量新骨形成,生长部位主要在髓腔附近。在12周时实验组骨组织已经较为生熟,对照组有贴壁生长的骨小梁组织。经骨量评估发现在不同时间点,实验组骨量均高于对照组。结论 牡蛎壳粉/α-半水硫酸钙复合人工骨材料成骨能力及降解能力良好。