多孔β—磷酸三钙骨修复材料的体外测试

通过对骨修复材料进行化学分析，Ｘ光电子能谱、Ｘ射线衍射光谱，扫描电子显微仪，原子吸收光说 和电子万能试验仪的测试，以及溶血，急性毒性和热源的试验等，测定和评价多孔β－磷酸三钙骨修复材料的化学组成、物理性能、力学性能和生物安全性。     

基于快速成形的β-磷酸三钙人工骨结构设计及制造

提出一种以计算机辅助设计(CAD)和光固化快速成形技术为基础的人工骨间接制造方法．应用CAD准确设计和控制人工骨内部结构，通过光固化快速成形技术制造相应的树脂模具，在模具中填充β-TCP生物陶瓷，经过烘干和热分解去模，获得了与设计相符的β-TCP生物陶瓷人工骨，该方法克服了传统人工骨构造方法中内部微管道结构不可控的缺点，为构造更有利于细胞-组织长入和成活的人工骨内部空间结构开辟了新路，实验证明，从人工骨的结构设计到最终的烧结成型，整个过程均是可控的，而且按照设计准则所构造的生物陶瓷人工骨内部空间结构，有助于促进其活化。     

β—磷酸三钙的制备及骨科中的应用

β—磷酸三钙的成分与骨矿物组成类似，生物学相容性好．它们在生理环境下能发生不同程度的降解，被组织吸收，称为生物降解或生物吸收．本文对可降解β—磷酸三钙进行了综述，介绍了可降解β—磷酸三钙的制备、应用及以后研究的发展趋势．     

新型多孔β-磷酸三钙对羊腔隙性松质骨缺损修复的实验研究

建立一种新型松质骨缺损的动物模型,观察和评价新型多孔β-磷酸三钙(β-TCP)对该骨缺损的修复能力.成年中国青山羊双侧股骨下端、胫骨上端制备腔隙性松质骨缺损(直径10 mm、深20 mm),以颗粒型多孔β-TCP(A组)、粉末型多孔β-TCP(B组)进行修复,同时设立冻干异体骨(C组)和空白对照组(D组).术后4周、12周、24周进行X线片、CT及组织学以观察和评价骨缺损修复情况.结果表明D组不能自行愈合;X线、CT示24周时A、B、C组均骨性愈合,图像数据分析示A组和C组、B组和C组间有统计学差异(P＜0.05);组织学示A、B、C三组4周新骨开始长入,24周骨缺损基本修复,4周、12周、24周三组新生骨面积比分别为(6.82±0.84)%、(6.68±1.13)%、(19.98±1.32)%,(16.32±2.21)%、(16.88±2.43)%、(38.63±3.31)%,(37.67±5.52)%、(39.11±6.43)%、(55.67±4.38)%,统计学分析示C组修复效果好于A组、B组(P＜0.05),A组、B组间无差异(P＞0.05).该骨缺损模型稳定、可靠,可较好得模拟一些临床中的腔隙性骨缺损环境;新型多孔β-TCP可良好修复该腔隙性松质骨缺损.     

β-磷酸三钙的制备及骨科中的应用

β 磷酸三钙的成分与骨矿物组成类似,生物学相容性好.它们在生理环境下能发生不同程度的降解,被组织吸收,称为生物降解或生物吸收.本文对可降解β 磷酸三钙进行了综述,介绍了可降解β 磷酸三钙的制备、应用及以后研究的发展趋势.     

β-磷酸三钙多孔生物陶瓷的制备与表征

该研究从β-磷酸三钙(β-FCP)粉末制备开始,通过改变其组成和改进其制备工艺,制取了性能优良的β-TCP多孔生物陶瓷。采用热重—差示扫描量热法(TG—DSC)、X射线衍射(XRD)、电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等现代分析测试技术对其微观结构、组织和性能进行了分析和研究。结果表明：烧结过程中在200～400℃之间的缓慢升温,能够使硬脂酸充分燃烧并放出CO2和水蒸气,从而在陶瓷体中形成疏松珊瑚状多孔结构;CaO-P2O5系玻璃粘结剂经过470℃和570℃的晶化处理,更多地转变为微晶玻璃,在保证β-TCP多孔陶瓷降解性的同时能有效提高强度,使其接近人体松质骨的强度,从而在骨缺损区提供一定的支撑作用。     

β-磷酸三钙对玻璃基骨水泥显微结构的影响

以CaHPO4.2H2O和CaCO3为原料,采用固相反应法制备β-磷酸三钙(TCP),并将其掺加到玻璃基生物骨水泥中制成复合骨水泥,浸泡在人体模拟体液(SBF)中,研究其显微结构的变化.结果表明,通过湿式粉碎和固相反应法可以制得晶体发育良好、纯度高的-βTCP粉末;复合骨水泥试样中的-βTCP在SBF溶液的浸泡下会逐步降解,从而制得具有较高孔隙率的骨水泥.     

化学共沉淀法制备β-磷酸三钙的条件研究

对化学共沉淀法制备β-磷酸三钙的工艺条件进行了系统研究.采用正交实验,将产物分子中钙磷原子的摩尔比即n(Ca)/n(P)作为控制指标,对影响该指标的4个要素在4个水平上进行考察,并对实验数据进行了直观分析.结果表明,当控制反应物的钙磷源配比为1.50、pH值为11、反应温度为25℃、反应时间为3 h时,制得的β-磷酸三钙纯度最高,并用化学分析法和XRD进一步确证了实验结果.     

组织工程用β-磷酸三钙/聚乳酸支架材料性能评价

研究了β-磷酸三钙／聚乳酸（PLLA）叠层复合支架在体外37℃生理盐水中降解过程，结果表明复合材料的孔径为100－400μm、孔率在60％－70％以上；复合材料的降解环境酸度维持在近中性，而纯聚乳酸为3．0左右；复合材料失重百分离介于纯聚乳酸和β－磷酸三钙之间，在16周内达20％；随降解时间延长，复合材料力学强度下降、聚乳酸相对分子质量减小；降解过程中Ca^2 浓度在12周达最大，为0．002mol/L。证实该材料理化特性适合于骨组织工程支架材料的要求。     

磷酸三钙水化的研究

用溶胶—凝胶法合成了磷酸三钙。首次系统地研究了不同龄期、不同温度下磷酸三钙的水化活性，并用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、红外光谱（ＩＲ）、扫描电镜（ＳＥＭ）等测试手段鉴定了磷酸三钙的水化情况和水化产物的形貌。研究表明，磷酸三钙在常温～６０℃温度下水化非常缓慢。随着温度进一步升高，磷酸三钙的水化反应明显加快，最终的水化产物是枝状、针状结晶的羟基磷灰石。     

α-硅酸钙和β-硅酸钙的体外体内降解性研究

研究α-CS和β-CS多孔硅酸钙生物陶瓷的体内、体外降解性能,并与β-磷酸三钙(β-TCP)多孔生物陶瓷比较.多孔生物陶瓷由添加造孔剂和高温烧结工艺制备得到.体外实验:将陶瓷样品在三羟甲基胺基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲溶液中浸泡1、3和7天后,通过测量材料的失重率来评价材料的降解性;体内实验:在新西兰大耳白兔股骨髁骨缺损处植入人工骨陶瓷,于术后第1周、4周、8周和12周收集标本,进行组织学观察并计算残余材料的面积百分比,分析材料的体内降解性能.体外降解性实验结果显示,三种材料的降解率β-CS>α-CS＞β-TCP.β-CS和α-CS间无统计学差异(P＞0.05),各时间点两种材料均与β-TCP有统计学差异(P＜0.05).体内降解性实验结果显示,三种材料随时间延长都表现出降解,降解率β-CS＞α-CS>β-TCP,但是统计学结果显示没有差异(P＞0.05).β-CS和α-CS多孔生物活性陶瓷的降解性均明显优于β-TCP多孔生物陶瓷.研究结果显示β-CS和α-CS多孔生物陶瓷均有望作为硬组织修复和骨组织工程支架材料使用.     

胶原修饰快速成形PLGA/TCP人工骨支架体外生物相容性研究

探讨经Ⅰ型胶原修饰的快速成型(RP)聚乳酸-羟基乙酸/磷酸三钙(PLGA/TCP)支架的生物相容性,为进一步体内实验提供研究基础.以经Ⅰ型胶原修饰改性的PLGA/TCP支架作为实验组,未经胶原修饰的原始支架作为对照组,检测两组支架材料的亲水性.BMSCs接种两组支架,分别测定细胞黏附率、细胞增殖率.扫描电镜(SEM)观察细胞黏附形态,以检验支架材料的细胞相容性.结果表明胶原改性支架具有较高的亲水性,实验组细胞黏附率在接种4、8和12 h者,明显优于对照组(P<0.05).实验组在培养2、4、6和8 d的细胞增殖率也明显高于对照组(P<0.05).扫描电镜可见骨髓基质细胞在实验组支架上的增殖数量多于对照组.说明Ⅰ型胶原改性的PLGA/TCP支架具有良好的细胞生物相容性,可作为骨组织工程支架应用于骨缺损的修复研究.     

炭粉作造孔剂制备工艺对多孔羟基磷灰石陶瓷性能的影响

以炭粉作造孔剂,制备了孔径在50 nm~1mm的多孔羟基磷灰石陶瓷。运用TG-DTA、SEM等测试手段对产品的微观形貌、力学性能进行了测试分析,并对烧结温度、炭粉加入量等这些影响陶瓷性能的工艺参数进行了研究。     

制备多孔氧化铝的影响因素研究

在草酸电解液中,用阳极氧化法制备了多孔氧化铝.用扫描电子显微镜对多孔氧化铝的形貌进行了观察表征,研究了制备多孔氧化铝的若干影响因素.实验结果表明：退火预处理、合适的氧化时间和氧化电压能有效保障多孔氧化铝的质量,制备高质量多孔氧化铝的温度与草酸浓度和电压等参数存在一定的依存关系.     

磷酸钙与胶原双相多级仿生骨组织工程支架研究

磷酸钙与胶原是天然骨组织的重要组成成分,介绍了一种仿生设计磷酸钙与胶原双相复合的多级仿生骨组织支架.采用双氧水发泡技术精确定制磷酸钙支架孔结构,结合真空灌注胶原以及仿生矿化技术,构建磷酸钙,胶原双相多级仿生骨组织支架,材料的孔结构及化学组分可实现定制设计.通过对支架材料测试表征,结果显示,这种无机/有机/无机多级仿生支架材有良好的力学性能.材料的体外细胞实验结果证实,这种多级仿生支架材料具有良好的生物相容性.     

复合添加剂对磷酸镁骨粘结剂性能的影响

研究了固化液中添加剂对磷酸镁骨粘结剂（MPC）抗水性能的影响，对其抗水机理进行了重点分析。实验结果表明：固化液中引入复合添加剂对MPC固化体在体液环境中的稳定性有明显改进，与固化液中纤维素的浓度相比，硅溶胶的浓度对固化体的质量损失和早期抗压强度有较明显的影响，而对体系的产物组成及结晶度影响很小。     

熟料粒度对骨粉/磷酸钙生物骨水泥结构与性能的影响

采用新方法首次将动物骨中的鱼骨引入到磷酸三钙和磷酸氢钙等原料体系中通过高温烧结制备磷酸钙基生物骨水泥(CPC),以柠檬酸和柠檬酸钠的缓冲液为固化液、按一定的液固比制备固化试样,通过扫描电子显微分析(SEM)和力学性能测试等方法,研究了熟料粒度对其固化试样结构与抗压强度的影响,结果表明:制备过程中骨水泥粉来的粒度对其固化试样的微观结构及其抗压强度有着较为显著的影响,通过调整骨水泥粉末的粒度可达到优化其固化试样的微观结构和改善其力学性能的目的.     

具有钛框架增强结构人工骨的降解规律

为了解决磷酸钙骨水泥(CPC)复合骨形态发生蛋白(BMP)植入体强度低的缺陷,提出了一种钛框架-CPC-BMP复合结构的人工骨,并通过长达半年的动物实验及后续分析研究其降解规律,得出了这种植入体降解的动力学模型.研究表明,CPC在植入动物体内后,其孔隙率按对数规律递增,靠近植入体表面的孔隙率明显低于其内部的孔隙率,植入体与骨接壤的端部界面因大块降解而呈现出中凸状的推进曲线,钛框架上小孔处的孔隙率明显高于无孔处的孔隙率.钛框架能有效提高植入体的整体强度,同时对CPC的整体降解速度没有明显影响,因此该复合植入体在大段骨修复中具有很高的临床应用价值.这些结论也为设计钛框架的形状提供了实验依据.