磷酸镁/胶原肽复合骨水泥:胶原肽的缓凝作用

• Published in: 中国组织工程研究 Vol. 22; no. 26; pp. 4101 - 4109
• Main Authors: 曹霄峰, 王毅虎, 路浩军, 马铭, 郭燕川, 毛克亚, 李江涛
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院大学,北京市 100049%解放军总医院(301医院)骨科,北京市,100853%中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室,北京市,100190 2018; 中国科学院理化技术研究所杭州研究院生物材料研究中心,浙江省杭州市310018; 中国科学院理化技术研究所杭州研究院生物材料研究中心,浙江省杭州市310018%中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京市100190; 中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京市100190
• Subjects: 生物材料; 抗压强度; 缓凝作用; 多肽; 鸟粪石; 胶原肽; 骨水泥; 细胞毒性; 镁化合物
• ISSN: 2095-4344
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.0932

R318; 背景:磷酸镁骨水泥是一种具有良好生物相容性和生物活性的骨修复材料,克服了磷酸钙骨水泥的一些缺点,但也存在固化过程反应速率快,凝固时间短,高放热等缺点.胶原肽是一种多肽混合物,具有增强人体骨密度,预防和治疗骨关节炎以及骨质疏松等性质.目前文献中未见将胶原肽引入磷酸镁骨水泥制成磷酸镁/胶原肽复合骨水泥并研究其理化性质和细胞毒性的报道.目的:制备一种固化速率与反应放热可调的磷酸镁/胶原肽复合骨水泥,研究其理化性质与细胞毒性.方法:将低活性氧化镁、磷酸二氢钾、十水合四硼酸钠混合制成磷酸镁骨水泥,将不同量的胶原肽引入其中,形成磷酸镁/胶原肽复合骨水泥.测试了复合骨水泥的初凝、终凝时间,反应过程温度变化以及模拟体液中浸泡1d和7d后的抗压强度.四唑盐比色实验测试了骨水泥的细胞毒性.结果与结论:将胶原肽加入磷酸镁骨水泥中制得了磷酸镁/胶原肽复合骨水泥材料.胶原肽的含量影响了复合骨水泥的理化和生物性质.胶原肽含量的增加延长了复合骨水泥材料的初凝和终凝时间,降低了复合骨水泥水化固化过程中的最高温度,延后了出现最高温度的时间.磷酸镁骨水泥以及复合骨水泥的水化固化产物都是MgKPO4·6H2O.上述实验结果表明胶原肽对复合骨水泥具有良好的缓凝作用,不改变固化产物的物相.机械性质的实验结果表明适量的胶原肽能够提高复合骨水泥的抗压强度,但进一步提高胶原肽的含量会降低复合骨水泥的抗压强度.同时试样在模拟体液中静置时间也对骨水泥的抗压强度具有明显的影响.四唑盐比色实验结果表明胶原肽的加入进一步促进了MC3T3-E1细胞和L929细胞的增殖.结果为推动磷酸镁/胶原肽复合骨水泥在临床中应用提供了技术依据.