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.     

掺硅羟基磷灰石微球的微流控制备及其体外生物活性研究

可注射生物活性陶瓷不仅具有良好的生物相容性，而且能够促进成骨分化和血管生成。羟基磷灰石（Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂, HA）是人骨的主要成分。采用微流控技术，成功制备出粒径480 μm的均一硅酸钙（CaSiO₃, CS）微球，并以其为前驱体，在磷酸三钠（Na₃PO₄）水溶液中进行24 h水热转化处理，得到具有纳米线结构的含硅羟基磷灰石微球（Si-nHA）。该纳米线直径约100～200 nm，长度约1～2 μm。Si-nHA微球比表面积为7.78 m²/g，远高于纯HA微球的比表面积（0.08 m²/g），高比表面积使得Si-nHA微球具有更加优异的蛋白负载和缓释性能。同时，Si-nHA微球释放的硅（Si）离子能显著促进大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）的增殖，以及相关成骨（OPN，OCN）和成血管基因（ANG-1）的表达。研究结果表明，Si-nHA微球在微创骨修复领域有良好的应用前景。