玻璃基多孔骨水泥的制备和性能研究.pdf

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1、196ZZ006年第1Z期<37>卷玻璃基多孔骨水泥的制备和性能研究。周何铤!周萘!逄锦涛!黄文旵<同济大学材料科学与工程学院上海Z00433>摘要!将SiO系统生物活性玻璃粉末"泥性能的影响为将来制备一种能诱导骨长入的支架Z-CaO-PZO5甘露醇和磷酸铵调和液均匀混合制得多孔玻璃基骨水材料准备实验基础泥#利用XRD"FTIR和SEM对骨水泥的晶相和显微Z实验结构进行了观察和分析!并对其显气孔率和力学强度进行了测试#实验结果表明!随着浸泡时间的增加!骨Z.1材料的制备水泥固化体中生成了HAP晶体!HAP晶体呈短柱Z.1.1玻璃粉末的制备状!交织分

2、布于玻璃颗粒间隙!尺寸大约为Z00nm$甘以CaO-SiO为基玻璃系统参照CaZ-PZO5-CaFZZ露醇晶体能在生理模拟液的浸泡下降解!降解后留下和CaSiO的组成来设计成分如表1其中433的孔隙显著增加了骨水泥的显气孔率!并且随着甘露CaO由CaCO3引入SiOZ由SiOZ粉引入PZO5由醇含量的增加而增加!而体积密度和力学强度则呈下CaZPZO7引入CaFZ由CaFZ粉引入将原料混合均降的趋势#匀后在15001550C熔融46h随后淬冷干燥后球关键词!玻璃基骨水泥"甘露醇"羟基磷灰石磨至15置于干燥器中供实验用m#HAP$"生物相容性

3、"显气孔率表1玻璃的化学组成中图分类号!T@171.74文献标识码!ATable1ThechemicalcOmpOsitiOnsOfglass#Wt$文章编号!1001-9731#Z006$1Z-196Z-04CaOSiOZPZO5CaFZ1引言5Z3Z14Z人体硬组织<骨和牙>疾病已成为世界性多发病和Z.1.Z甘露醇晶体的制备常见病肿瘤外伤先天性畸形龋病牙周病以及老甘露醇为白色斜方晶系晶体易溶于水将甘露年性骨质疏松等均可导致人体骨牙硬组织不同程度醇晶体过筛取得一定粒径的甘露醇晶体的破坏和缺损缺失我国对骨修复材料的需求量是巨Z.1.3试样的制备大的

4、在自体骨异体骨和人工合成材料3种修复材料将粒径为100Z50的甘露醇晶体与玻璃粉末m中新型人工合成骨修复材料的使用所占比重越来越按甘露醇质量分数为10Z030分别混合制得大3种多孔骨水泥分别记为GM-1GM-ZGM-3再将骨水泥方面早期开发的PMMA骨水泥具有良调和液与混合料以0.3ml/g的比例调制成浆体状制好的可塑性和粘固作用固化后具有较高的机械强度成约7mm>7mm>60mm柱状块体试样置于温度为但是由于其属于生物惰性材料不能与宿主骨组织形37C湿度为95的30ZA型调温调湿箱中养护1h[1]成有机的化学界面限制了临床应用磷酸计类化然后取出浸

5、泡在37C的人体模拟体液中每Z4h更换SBF于不同的时间和经晶体化反应后最终生成羟基磷灰石具有优良的生物效应和引导骨组织生[34]Z.Z红外吸收光谱分析长作用因此CPC类骨水泥成为了骨水泥研究的利用FTS-40BIO-RAD型傅立叶红外光谱仪对热点但是CPC骨水泥过低的强度不利于它的应用在SBF中浸泡不同时间的试样进行分析成为了它发展的一个瓶颈研究人员又开发出了具有生物活性的玻璃基骨水Z.3

6、X射线衍射分析泥周萘等人[5]使用活性玻璃粉末做无机填充物磷分别将在37C的SBF中浸泡一定时间的试样制酸铵溶液做调和液制得玻璃基骨水泥研究[6]中发现成粉末用D/maXZ550v型X射线衍射仪对粉末试样玻璃基骨水泥具有优良的生物相容性其强度随着浸进行晶相分析泡时间的增加而逐步增大本实验在玻璃基骨水泥的Z.4扫描电镜分析基础上添加造孔剂甘露醇并观察了其对玻璃基骨水对在37C的SBF中浸泡1715和30d的块状试。基金项目!国家自然科学基金资助项目<50Z7Z041>收到初稿日期!Z006-04-Z5收到修改稿日期!Z006-09-08通讯作者!周萘

7、作者简介!周何铤<198Z->男浙江诸暨人在读硕士师承周萘副教授从事生物材料研究周何铤等玻璃基多孔骨水泥的制备和性能研究1963样利用SPA-300HV型场发射扫描电镜对显微结构度对试样进行抗折和抗压强度测试分别进行观察3结果与讨论Z.5显气孔率和体积密度的测定用液体静力称重法对在37C的SBF中浸泡的试3.1晶相分析样进行显气孔率和体积密度的测定图1为纯玻璃基骨水泥GBC未浸泡模拟浸泡Z.6力学强度测试30d时与GM-Z骨水泥浸泡30d时的红外图谱利用万能材料测试机以0.5mmmin的加载速图1玻璃基骨水泥的FTIR图谱Fig1FTIROfgla

8、ssbasedbOnecement骨水泥的基体为按表1配方制得的玻璃粉末图泡多孔骨水泥无定形层显著退化而羟基磷灰石晶体1a