氧化石墨烯/磷酸钙生物水泥体外生物相容性研究

等摩尔的Ca_3(PO_4)2-CaHPO_4-CaCO_4(CPCs)水泥系为固相,不同质量浓度的氧化石墨烯(GO)水分散液(0~24mg/mL)为液相,按一定的固液比固化,得到复合材料GO/CPCs.以成骨细胞MC3T3-E1为对象,初步探究该复合材料试样的体外生物相容性.扫描电镜观察细胞贴壁形态,MTT法评价细胞活力,碱性磷酸酶(ALP)活性检测探讨材料的骨诱导性.结果显示:MC_3T3-E1细胞在材料表面状态良好,产生胞质突;GO的添加能够增强MC3T3-E1细胞活力;GO/CPCs在短期内(1d)促进MC3T3-E1细胞早期分化.GO/CPCs有望成为一种新型骨组织替代材料.

氧化石墨烯增强磷酸钙生物水泥

为了提高磷酸钙水泥(CPCs)的强度,将纳米片状的氧化石墨烯(GO)与CPCs复合。首先,以α-Ca_3(PO_4)_2、CaHPO_4和CaCO_4物质的量之比为1∶1∶1的CPCs为固相、不同浓度的GO水分散液为固化液,二者按一定的固/液比混合并固化成型,制得GO/CPCs;然后,探讨GO添加量对GO/CPCs力学强度的影响,测量固化时间、在模拟体液中浸泡后的降解率及浸提液的pH,以XRD检测其物相,并通过SEM观察其显微形貌。结果显示:GO添加量对CPCs的抗压强度有显著影响,最佳添加量为0.050 0wt%;随老化时间的延长,不同GO添加量的CPCs的抗压强度均明显提高,尤其是在早期阶段;与不加GO的对照组相比,老化2h和24h后,0.050 0wt%GO/CPCs的抗压强度分别提高了200%和67%。GO/CPCs在模拟体液中的降解率升高且浸提液pH下降。GO/CPCs在同期水化反应中可获得更多的羟基磷灰石相,结晶有序、均匀且细小。所得结论表明掺加GO可以显著改善CPCs的抗压强度。