用于骨组织工程的可注射藻酸盐/磷酸二钙水泥复合材料的生物力学评价( Biomechanical Evaluation of an Injectable Alginate / Dicalcium Phosphate Cement Composites for Bone Tissue Engineering )

AZ Alshemary S Bilgin G Ik A Motameni Z Evis

生物相容性磷酸氢钙(DCP)骨水泥作为骨修复材料被广泛应用。本研究旨在研究不同量海藻酸钠(SA)对DCP水泥的微观结构、力学性能和生物学性能的影响。采用微波辅助湿法沉淀法制备了磷酸三钙（Beta-tricalcium phosphate,BTCP）。用X射线衍射仪(XRD)测定了所得颗粒的晶格参数，与标准相TCP的晶格参数吻合较好。扫描电镜(SEM)检查显示颗粒呈球状。此外,还利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)检测了？？-TCP的所有官能团。以一水磷酸二钙(MCPM)/TCP粉料为原料,加入1.0mL水,合成了DCP水泥（纯相）。将不同量的SA溶于水中(1.0mL)得到不同终浓度(0.5%、1%、2%和3%）合成了SA/DCP水泥复合材料。用XRD、SEM、FTIR和热重分析(TGA)对制备的水泥进行了表征。XRD结果表明，纯DCP和SA/DCP水泥与货币化物相匹配良好。SEM结果证实SA的加入抑制了DCP颗粒的生长。随着SA加入量的增加，DCP水泥的凝固时间和可注射性明显改善。用模拟体液(SBF)在37°C下培养21d,评价其体外生物降解情况。孵育21d后,2.0%SA/DCP的SBF的累积失重率（%）最高（约26.52%）。随着SA的加入，SBF中Ca离子的释放量增加。DCP和SA/DCP水泥在SBF中孵育3d后强度最高，随浸泡时间延长而下降。利用牙髓干细胞（DPSCs）进行体外细胞培养实验。用MTT法和荧光显微镜观察细胞在DCP和SA/DCP圆盘提取液中孵育24 h后的存活率和形态学变化。所有骨水泥均具有细胞相容性，在骨水泥提取液中孵育的细胞存活率高于对照组。因此，SA/DCP骨水泥作为骨填充材料具有广阔的应用前景。

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