添加剂对α-TCP骨水泥可注射性的影响及抗溃散性研究

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α-磷酸三钙(α-TCP)骨水泥是一种新型的人工骨修复材料,具有良好的生物相容性和骨诱导性,在人体内可自行固化和生物降解。本文在骨水泥中分别加入有机添加剂聚乙烯醇、壳聚糖、海藻酸钠和玉米淀粉,并将无机添加剂羟基磷灰石(HA)、含钙和磷化合物的混合物、滑石粉分别与有机添加剂复合,研究了添加剂对骨水泥可注射性、抗压强度、固化时间、物相组成及断面形貌的影响。此外,对可注射磷酸钙骨水泥的抗溃散性进行了初步探索。聚乙烯醇、壳聚糖的加入使骨水泥的可注射性和抗压强度同时提高,固化后的骨水泥均由大量片状CDHA组成,组织致密。海藻酸钠、玉米淀粉的加入使骨水泥中片状CDHA颗粒尺寸变大,组织变得疏松多孔,抗压强度降低。当聚乙烯醇含量为3%时,可注射性为66±7%,抗压强度高达48.22MPa。当壳聚糖含量为1%时,可注射性达到76±4%,抗压强度为44.17 MPa。添加0.5%海藻酸钠的可注射性达到62±0.6%,抗压强度为32.91MPa。添加5%玉米淀粉的可注射性达到71±1%,抗压强度为36.17MPa。将HA、钙磷盐分别与玉米淀粉复合添加至骨水泥中。当HA含量为2%时,抗压强度达到40.14MPa,可注射性为69±4%。增加钙磷盐的含量至4%,骨水泥的可注射性逐渐提高至75±2%,但抗压强度显著下降。滑石粉对骨水泥的可注射性和抗压强度均有明显改善作用,单独添加5%滑石粉的可注射性高达85±2%,抗压强度为44.92MPa。但当滑石粉复合添加时,骨水泥的可注射性明显下降。将滑石粉与玉米淀粉复合添加至骨水泥中,添加3%滑石粉的抗压强度达到45.23MPa,可注射性为67±2%。将滑石粉与壳聚糖复合添加至骨水泥中,添加1%滑石粉的抗压强度达到40.8MPa,可注射性为76±5%。纯α-TCP骨水泥在水溶液中振荡5min后,浆体因保型力较差而断裂,不能保持完整形状。在骨水泥中加入聚乙烯醇、壳聚糖和玉米淀粉后,抗溃散性得到明显改善,振荡15min后,浆体在水溶液中仍能保持完整形状。而加入海藻酸钠振荡15min后,浆体不能保持完整形状,断裂成很多部分,且有大量粉体发生溃散。
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