羧甲基殼聚糖復合磷酸鈣骨水泥的制備及其生物相容性研究.pdf

1、從材料學的角度來看，自然骨是由羥基磷灰石納米晶和膠原纖維所組成的復合體系，這種有機/無機的復合使得自然骨既有無機相的剛性，又有有機相的韌性。因而，現(xiàn)代骨修復材料的設計思想就是從仿生學的角度出發(fā)，采用復合材料設計方法，選擇合適的有機材料和無機材料，制備出組成和結構上盡可能接近自然骨的有機/無機復合材料。
　　 本論文我們用甲殼素水溶性衍生物羧甲基殼聚糖復合磷酸鈣骨水泥，制備出可塑性較強的骨修復材料用于骨缺損的修復，進而評價材料的生

2、物相容性、生物活性和成骨性能，為用于臨床骨修復和組織工程支架材料提供實驗依據。主要研究內容包括：
　　 (1)羧甲基殼聚糖復合磷酸鈣骨水泥的制備。由于羧甲基殼聚糖具有較好的水溶性，對鈣離子有很好的絡合能力，因此我們選用它作為復合材料的有機成分，以羧甲基殼聚糖飽和溶液作為調和液滴加到磷酸鈣骨水泥粉末中制備復合材料。利用掃描電鏡對復合材料進行觀察，發(fā)現(xiàn)羧甲基殼聚糖的加入對骨水泥的固化反應過程以及固化產物并無不利影響。
　　

3、(2)復合磷酸鈣骨水泥的生物相容性研究。按照我國《GB/T16886-醫(yī)療器械生物學評價》標準，將復合磷酸鈣骨水泥制成生理鹽水浸提液進行體外實驗來評價其生物相容性。急性毒性實驗均為陰性，熱原檢查合格，皮膚刺激反應均為0級，溶血率為1.92％，小于5％，皮膚致敏實驗表明材料無明顯的潛在致敏性。這些結果初步表明該復合材料具有良好的生物相容性，可進行骨植入實驗。
　　 (3)復合磷酸鈣骨水泥的體外性能研究。將固化后的復合材料試樣浸泡在

4、恒定36.5℃的模擬體液中，于不同時間取出，干燥后用掃描電鏡觀察樣品的表面形貌特征，以表征材料的生物可降解性：利用pH計以及電感耦合等離子體發(fā)射光譜等手段對材料的pH值變化和離子濃度進行分析，來研究材料表面羥基磷灰石的沉積能力。結果表明了該復合材料在36.5℃恒溫的模擬體液中具有良好的生物活性。
　　 (4)復合磷酸鈣骨水泥的體內植入實驗。本實驗選用新西蘭家兔，建立股骨缺損動物模型。將復合材料制成相應大小和形狀植入骨缺損部位，分

5、別于術后2，4，8，12周隨機處死實驗動物，處死后立即于骨缺損部位取材，進行大體形態(tài)觀察、X線觀察和組織學觀察。實驗證明，復合磷酸鈣骨水泥在動物體內有良好的生物相容性和可降解性，且降解速度優(yōu)于單一磷酸鈣骨水泥，是一種有良好應用前景的骨修復材料和骨組織工程支架材料。該復合物可塑性好，自然生成高孔隙結構，且孔徑適于骨細胞的生長和繁殖，具有促進成骨細胞粘附、生長和增殖的特性，植入后對周圍組織、肌肉無刺激反應，同時在材料成骨過程中表現(xiàn)出良好的血