【摘 要】
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聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为目前最常用的骨水泥,在植入人体后可在骨和植入物之间具有良好的初级固定效果。为防止置换关节后产生的PMMA骨水泥无菌性松动,采用羟基磷灰石（Hydroxyapapite,HAp）改性PMMA骨水泥,可显著改善其力学性能、生物活性和生物相容性。而双相磷灰石（Biphasic calcium phosphate,BCP）的降解速率比HAp有优势,本文将研究BCP作为增强剂
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聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为目前最常用的骨水泥,在植入人体后可在骨和植入物之间具有良好的初级固定效果。为防止置换关节后产生的PMMA骨水泥无菌性松动,采用羟基磷灰石（Hydroxyapapite,HAp）改性PMMA骨水泥,可显著改善其力学性能、生物活性和生物相容性。而双相磷灰石（Biphasic calcium phosphate,BCP）的降解速率比HAp有优势,本文将研究BCP作为增强剂对PMMA骨水泥固化过程、力学性能、降解率等性能的影响。此外,还探讨了当锶（Sr）的掺杂含量不同时（1 mol%,5 mol%和15 mol%）,对BCP的形貌、晶体结构、化学成分及相成分的影响。通过X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）数据,进行Rietveld精修,在精修过程中,假设Sr主要取代HAp的Ca（1）和Ca（2）位点,取代β-磷酸三钙（β-tricalcium phosphate,β-TCP）的Ca（5）位点,并由此得到两相比例和晶格常数的变化情况。当Sr的掺杂含量低时,HAp的质量分数下降,β-TCP的质量分数增大,这是由于当Sr的掺杂含量低时,大部分的Sr掺杂进HAp的晶格中,造成HAp的晶格畸变,热稳定性下降,在1000℃下发生HAp向β-TCP的相转变;当Sr的掺杂含量增大时,由于主要发生β-TCP通过Ca的扩散向HAp相转变,从而HAp的质量分数增大,β-TCP的质量分数下降。由于Sr的离子半径（0.113nm）大于Ca的离子半径（0.099 nm）,因此Sr对Ca的取代会造成HAp和β-TCP晶格常数增大,拉曼光谱中PO43-向更低的频率发生偏移和XPS图谱中O1s的结合能的峰位向小数值发生偏移。经BCP掺杂改性后的PMMA骨水泥抗压强度略微下降,固化过程中的面团时间和固化时间延长,聚合反应达到的最高温度和固化温度都有明显降低,改善了反应温度太高损害周围组织的风险。降解实验中,BCP对PMMA骨水泥的改性没有对其降解率、p H变化产生显著影响,但浸泡后的抗压强度明显增大。
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