硅酸钙骨水泥的研究与进展

重点介绍了硅酸钙骨水泥(Calcium silicate cements,CSCs)的分类、制备过程、生物学性及其应用的研究动态,并对其前景进行了展望,指出了研发适用于药物输送体系和组织工程临床应用、综合性能优异的CSCs将成为今后的研究重点。

利塞膦酸对硅酸钙骨水泥材料性能影响及体外释放机理的研究

目的探讨利塞膦酸对硅酸钙骨水泥材料性能的影响及其体外缓释的机理。方法将不同浓度的利塞膦酸(0.1%、0.5%和1.0%)与硅酸钙骨水泥粉末混合后进行水化反应,观察骨水泥固化时间及3天和7天后的抗压强度,并利用X射线衍射仪和Rietveld数字模拟精修方法定性与定量分析水化后骨水泥的相组成。同时,将固化后载药骨水泥样本放入磷酸盐缓冲液中,利用高效液相色谱仪检测利塞膦酸28天内的释放曲线。结果固化速度及3天和7天后力学强度均受到利塞膦酸的影响,且随着利塞膦酸含量的增加,固化速度减慢,力学性能下降。X射线衍射的定性分析与Rietveld定量分析表明,利塞膦酸强有力附着在硅酸钙水化后产物硅酸钙水凝胶表面,阻碍水化反应进一步发生,从而延长固化时间并减少骨水泥的力学强度。体外药物释放曲线表明,利塞膦酸在浸泡后2周内达到释放峰值,在其后的14天中,并无明显释放,证明硅酸钙骨水泥作为利塞膦酸载药系统具有缓释及控释的效果。吸附与脱附实验及Higuchi方程分析表明,利塞膦酸在水化时形成不溶性钙盐,因此药物释放速度受到制约。结论硅酸钙骨水泥作为利塞膦酸缓释系统具有缓释和控释的效果,有利于合并骨质疏松症患者的骨折修复与重铸。

羧甲基纤维素复合硅酸钙骨水泥的理化性能和体外生物活性研究

在临床可操作性上,凝结时间是临床上最重要的参数之一。采用溶胶-凝胶法合成不同比例的CaO-SiO2粉体。利用红外光谱(FT-IR)分析了粉体和水泥的官能团。用含羧甲基纤维素(Carboxymethylcellulose, CMC)的硅酸钙粉体和蒸馏水制备成混合水泥。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、吉摩尔针和万能试验机,研究混合水泥的物相组成、形貌、凝结时间和抗压强度。掺杂水泥样品置于10ml/g的模拟体液(SBF)中,在37℃环境中分别浸泡0,1,3,7,15天(d),研究了掺杂水泥的体外生物活性。结果表明,添加0.1%CMC使水泥的凝结时间缩短,强度提高,浸泡后生成了生活性的磷灰石,该复合骨水泥有望用于椎体成形术和后凸成形术的应用。

硅酸钙类骨水泥改性研究进展

硅酸钙类骨水泥材料具有良好的自固化性能,能够作为硬组织修复材料对缺损的骨和牙进行填充和修复,但是由于其力学性能不足、固化时间长等缺点限制了其在临床上的应用范围。该文主要综述了硅酸钙粉体的制备方法及硅酸钙类骨水泥的力学强度、凝结时间、可注射性、降解及生物相容性等,并提出今后的研究重点是利用各体系骨水泥间的性能互补关系,将硅酸钙类骨水泥与其他体系骨水泥进行交叉复合,有望获得综合性能优良的无机复合骨水泥。