钙磷物质的量比对磷酸钙骨水泥性能的影响

本研究通过在磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)固相配方中添加不同量的氯化钙(CaCl2),制备不同钙磷物质的量比的CPC,研究不同钙磷物质的量比对CPC性能的影响。测试CPC的初、终凝时间。将CPC体外模拟浸泡3d和7d,研究模拟生理条件下CPC的性能,分别利用X-射线衍射(XRD)、力学性能实验机、扫描电镜(SEM)等研究CPC相成分、抗压强度和断面微观形貌。通过化学滴定测定浸泡液中氯离子浓度。结果表明:提高钙磷物质的量比不会显著延长CPC凝结时间;模拟浸泡液中的氯离子浓度处于正常生理条件的范围内;随钙磷物质的量比的增加,水化后CPC的抗压强度显著提高,而经过体外模拟浸泡后,钙磷物质的量比为1.67和1.80的CPC的抗压强度明显下降;具有较高钙磷物质的量比的CPC体外模拟浸泡后,形成多孔结构、弱结晶类骨磷灰石的终产物。     

CaF2对硅酸三钙的制备及其生物活性的影响

采用固相反应制备不同CaF掺量的生物活性硅酸三钙(3CaO·SiO22,C3S),并研究CaF2对C3S的制备及生物活性的影响.化学滴定、TGA/DTA、XRD、SEM和FTIR的分析结果表明,在煅烧过程中,CaF2有效的促进CaCO3的分解,并能形成低共熔化合物,促进C3S的形成;存急冷过程中,CaF2抑制CS晶型转变和分解,CaF2有效提高固相反应制备C§的纯度;模拟体液(SBD浸泡实验结果表明掺与小掺CaF2的C3s表面分别在1 d和3 d内诱导形成诱导磷厌石,这表明掺CaF2可以提高C3S的生物活性.     

含硅磷酸钙骨水泥的理化性质及体外细胞毒性

用共沉淀反应法制备硅酸三钙(C3S),将所制备的硅酸三钙(C3S)加入到磷酸钙系骨水泥(CPC)中,制备了一种新型的硅磷酸钙骨水泥(CPSC).研究了该复合骨水泥的理化性质和体外细胞毒性.与CPC骨水泥相比,硅磷酸钙骨水泥(CPSC)的固化时间延长,添加适量的C3S可提高CPC的抗压强度;在模拟体液(SBF)浸泡设定时间后,硅磷酸钙骨水泥(CPSC)降解率增加,并且在浸泡初期,SBF的pH增加.体外细胞毒性实验结果显示:复合C3S骨水泥浸提液能促进成纤维细胞的增殖,表明硅磷酸钙骨水泥有良好的生物相容性.含C3S的磷酸钙骨水泥可作为骨组织再生的生物材料使用.     

饲料磷酸氢钙中钙的快速测定

饲料级磷酸氢钙中钙,在相应的标准中限定了含量范围,因而测定磷酸氢钙中钙,是饲料级磷酸氢钙质量检验的必检项目.在用EDTA容量法[1]测定钙时,由于大量磷酸根对Ca2+的沉淀效应,致使终点提前,并不断"回头",无法准确地确定终点,严重地影响分析质量.     

不同模拟体液中水化硅酸三钙固化体的体外生物活性行为(英文)

研究水了化硅酸三钙(Ca3SiO5,C3S)固化体的体外生物活性行为。结果表明,干C3S固化体中含有23.97wt%的Ca(OH)2,Ca(OH)2的溶解导致模拟体液(Simulated Body Fluids,SBF)的pH值上升;磷灰石颗粒优先诱导沉积于C3S固化体表面,随后碳酸钙和磷灰石颗粒共同沉积于C3S固化体表面;HCO3-是SBF模拟体液内主要的缓冲离子;Ca(OH)2碳化和CaCO3沉积主要导致SBF的pH值下降。由于离子交换作用的减弱,C3S固化体表面最终被磷灰石完全覆盖,磷灰石的沉积促使SBF的pH值进一步降低。因此,对于C3S和其衍生材料的体外生物活性和生物相容性必须考虑到HCO3-在体内的实际含量和行为。     

多巴胺对磷酸钙骨水泥性能影响的研究

本论文研究含儿茶酚的多巴胺对磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)的理化性能和体外降解的影响。将多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液于空气中氧化2 d,作为液相与固相粉末混合成型。选取多巴胺浓度、液固比、pH值三因素,通过正交试验选取最优组合。采用万能力学试验机、吉尔摩(Gilmore)针、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)表征含多巴胺CPC的理化性能,用扫描电镜(SEM)观察微观形貌、用紫外可见光分光光度计研究含多巴胺CPC的体外降解。抗压强度结果表明最优组为多巴胺浓度40 mg.mL-1、液固比0.3 mL.g-1、pH值8.5,最优组CPC抗压强度最高,与空白CPC相比具有极显著性差异(p<0.01);最优组CPC凝结时间与空白组比较无显著性差异且符合临床要求;XRD和FTIR结果表明多巴胺的加入促进了二水磷酸氢钙(DCPD)的转化;SEM观察发现多巴胺的加入使CPC内部形成了片状结构及较多紧密结合的块状晶体且与空白CPC相比孔隙明显减少;最优组CPC体外降解过程中,多巴胺的累积释放量为加入总量的29.7%,且浸泡过程中浸泡液的pH变化处于人体安全范围内。     

M3型硅酸三钙固溶体超晶胞与伪六方亚晶胞之间的取向关系及转换矩阵

通过透射电子显微镜(TEM)对M3型硅酸三钙(C₃S)固溶体进行了研究。基于伪六方亚晶胞(空间群R3m,a=0.705 9 nm,b=0.705 5 nm,c=2.492 4 nm,α=89.79°,β=90.04°,γ=120.14°)对选区电子衍射花样(SAED)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)像进行了分析。结果表明：在M3型硅酸三钙固溶体中,由超结构产生的衍射斑点沿着[117]_H^*调制波矢量方向,具有一维调制结构特征,并且可以表示为ha^*+kb^*+lc^*+m/[6(-a^*+b^*+7c^*)],其中m=±1、±2和±3。基于M3超晶胞(空间群Cm,a=3.310 8 nm,b=0.703 6 nm,c=1.852 1 nm,β=94.137°)对SAED花样和HRTEM像进行了模拟,最终确立了M3超晶胞和伪六方亚晶胞之间的取向关系,即：(600)_M3、(020)_M3和(006)_M3分别相当于(111)_H、(110)_H和(117)_H,[100]_M3//[772]_H、[010]_M3//[110]_H以及[001]_M3//[111]_H。此外,还确定了M3超晶胞和伪六方亚晶胞之间的转换矩阵。     

PMMA骨水泥的材料性能与改性研究进展

传统聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate, PMMA)骨水泥在人工关节置换术、经皮穿刺椎体成形术、球囊扩张椎体后凸成形术等骨修复技术中得到广泛应用。不过,PMMA骨水泥具有反应产热高、单体毒性大、骨传导和骨诱导能力差、生物活性弱、弹性模量过高等缺点,这些弊端一定程度上限制了PMMA的临床应用前景。因此,对PMMA骨水泥进行改性,改善PMMA的力学性能,增强其生物活性以及与骨组织的骨性键接,已成为目前骨组织修复领域的研究焦点。本文将针对PMMA骨水泥的改性研究进展进行综述,介绍改善PMMA骨水泥生物性能和机械性能的有效方法,并对未来PMMA骨水泥的研究方向展开讨论。     

磷酸钙骨水泥水化过程的XRD实时分析

采用ＸＲＤ实时分析方法,研究了磷酸钼骨水泥水化过程中反应物磷酸四钙（ＴｅｔｃＰ）和二水磷权氢钙（ＤＣＰＤ）的消失过程,以及生成物羟基磷灰石（ＯＨＡｐ）的形成过程。结果表明,ＤＣＰＤ比ＴｅｔＣＰ溶解速度快而先耗尽,水化反应的速度受ＴｅｔＣＰ控制,水化产物的主晶相为结晶ＯＨＡＰ。方法简单易行,合理可靠,能够准确实时体现水化反应的动态过程。     

Ce^3＋和Eu^2＋共激活氯硅酸锌钙的光谱和敏化特性

合成了Ｃｅ＾３＋和Ｅｕ＾２＋共激活的氯硅酸锌钙「Ｃａ８Ｚｎ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｃｅ＾３＋，Ｅｕ＾２＋」绿色荧光粉，并报道了它们的漫反射光谱，激光发光谱及发射光谱，观测到氯硅酸锌钙中Ｃｅ＾３＋对Ｅｕ＾２＋离子发光的显著敏化现象。阐述了氯硅酸锌钙中Ｃｅ＾３＋和Ｅｕ＾２＋发光作用缘于Ｃｅ＾３＋和Ｅｕ＾２＋之间的高效无辐一传递。     

介孔硅酸镁改性硫酸钙骨水泥的降解及成骨性

将介孔硅酸镁(m-MS)掺杂到硫酸钙(CS)中,制备了一种新型复合骨水泥(m-MSC)。结果显示:掺入m-MS,延长了m-MSC的固化时间;提高了其降解速率;掺入m-MS可中和CS降解产生的酸性物质,缓解p H值下降。体外细胞实验显示:m-MSC能促进MC3T3-E1细胞增殖和分化;动物体内植入实验显示:m-MSC的成骨量和Ⅰ型胶原阳性表达率都显著高于CS。     

介孔硅酸镁改性硫酸钙骨水泥的降解及成骨性

将介孔硅酸镁(m-MS)掺杂到硫酸钙(CS)中,制备了一种新型复合骨水泥(m-MSC)。结果显示:掺入m-MS,延长了m-MSC的固化时间;提高了其降解速率;掺入m-MS可中和CS降解产生的酸性物质,缓解pH值下降。体外细胞实验显示:m-MSC能促进MC3T3-E1细胞增殖和分化;动物体内植入实验显示:m-MSC的成骨量和Ⅰ型胶原阳性表达率都显著高于CS。     

磷酸氢钙水解法合成羟基磷灰石纳米晶

采用磷酸氢钙水解法和水热处理技术在模拟体液(SBF)介质中合成HA纳米晶,利用XRD研究了pH值、水热处理温度等制备工艺对合成HA纳米晶的影响。TEM、EDS和FTIR表征结果表明磷酸钙产物为长100 nm、直径10 nm的棒状含碳酸根羟基磷灰石纳米晶,其Ca/P比为1.69,这表明本工作获得的HA在组成与形态上与骨骼中的HA十分相似。     

Sequential Separation and Indirect Voltammetric Determination of Silicate and Phosphate

Abstract

An indirect voltammetric method for the determination of silicate at the ppm level was developed. The method is based or. the D.C. polarographic current measurement of molybdate ion formed by the decomposition of 12-molybdophosphoric and 12-molybdosilicic acids. After separation of the heteropoly acids by the liquid-liquid extraction technique, the heteropoly acids are decomposed with a basic buffer. After adjusting the solution to the proper conditions, the current measurement is made at the dropping mercury electrode.     

Biological Activity of an Injectable Biphasic Calcium Phosphate/PMMA Bone Cement for Induced Osteogensis in Rabbit Model

Polymethylmethacrylate (PMMA) bone cement is widely used in repair of vertebral fracture because of its good biomechanical properties and fast curing. However, the bioinertness of PMMA cement may cause interfacial loosening, fatigue, fracture, and ultimate failure. In this study, biphasic calcium phosphate (BCP) is introduced into PMMA cement to prepare an injectable composite bone cement (BCP_x/PMMA) and the content of BCP is optimized to achieve appropriate rate of absorption that matches the bone regeneration. The compressive strength of BCP_x/PMMA bone cement is found to comply with the International Standardization Organization standard 5833, and can promote biomineralization as well as adhesion, proliferation, and osteogenic differentiation of Sprague‐Dawley rat bone marrow mesenchymal stem cells in vitro. Furthermore, in vivo test performed on a rabbit radius defect model demonstrates that the presence of BCP can significantly improve the osteogenic efficacy of PMMA cement. Therefore, it is anticipated that BCP_x/PMMA bone cement, as a promising injectable biomaterial, is of great potential in bone tissue regeneration.     

氟、铈对磷酸三钙水解过程及其产物抗酸性的影响

研究了不同浓度的F- 和Ce3 +对磷酸三钙 (Ca3 (PO4) 2 ,TCP)的水解过程和水解产物的影响。XRD及IR实验结果表明 ,TCP在NaF溶液中的水解产物为羟基磷灰石 (Ca1 0 (PO4) 6(OH) 2 ,HAP)和氟基磷灰石 (Ca1 0 (PO4) 6F2 ,FAP)的混合物。氟离子浓度越高 ,FAP的含量越多。TCP水解过程的pH值变化随氟离子的起始浓度不同而不同。氟离子浓度越高 ,pH值越低。TCP在CeCl3 溶液中的水解产物为铈取代的羟基磷灰石 (CexCa1 0 -y(PO4) 6-z(OH) 2 ,Ce HAP)。溶解实验表明 ,氟处理比铈处理更有效地增强了TCP水解产物的抗酸性。当F -浓度为 0 1%或Ce3 +浓度为 5× 10 - 2 %时 ,TCP水解产物的抗酸性最强     

Synergistic Effects of Beta Tri‐Calcium Phosphate and Porcine‐Derived Decellularized Bone Extracellular Matrix in 3D‐Printed Polycaprolactone Scaffold on Bone Regeneration

Bone‐derived extracellular matrix (ECM) is widely used in studies on bone regeneration because of its ability to provide a microenvironment of native bone tissue. However, a hydrogel, which is a main type of ECM application, is limited to use for bone graft substitutes due to relative lack of mechanical properties. The present study aims to fabricate a scaffold for guiding effective bone regeneration. A polycaprolactone (PCL)/beta‐tricalcium phosphate (β‐TCP)/bone decellularized extracellular matrix (dECM) scaffold capable of providing physical and physiological environment are fabricated using 3D printing technology and decoration method. PCL/β‐TCP/bone dECM scaffolds exhibit excellent cell seeding efficiency, proliferation, and early and late osteogenic differentiation capacity in vitro. In addition, outstanding results of bone regeneration are observed in PCL/β‐TCP/bone dECM scaffold group in the rabbit calvarial defect model in vivo. These results indicate that PCL/β‐TCP/bone dECM scaffolds have an outstanding potential as bone graft substitutes for effective bone regeneration.