聚甲基丙烯酸甲酯、磷酸三钙和庆大霉素复合型骨水泥的生物力学研究

摘要

目的：探究不同总质量比例聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、β-磷酸三钙（β-TCP）和一定总质量比例的庆大霉素（GM）组成的复合骨水泥生物力学性能，筛选出适合临床上应用的复合骨水泥的理想配比比例。 方法：将β-TCP骨水泥的粉末按15%、25%、35%的总质量比分别与对应比例的PMMA骨水泥的粉末充分混合，再将GM粉末按4%的总质量比分别加入到上述三组的复合骨水泥粉末中，并充分混合后分瓶保存依次编号为a组、b组、c组待用，将复合骨水泥粉末和聚甲基丙烯酸甲酯单体的复合液体，按厂家推荐的2：1固液比混合后制成样本，每组制样48个，在制样的过程中每组随机抽取6次，用无菌注射器测量各组复合骨水泥的可注射时间，将各组样本干燥后分别保存于瓶中待用，将各组样本随机分为8小组每组6个，在每组骨水泥中随机抽取一小组，用WDW-20微控电子万能实验机测量各组样本浸泡前的抗压强度，将各组复合骨水泥的剩余7小组样本，用电子天平称重后，按1：5的比例浸泡于装有磷酸盐缓冲生理盐水的离心管中，随机编号为a-1d、a-3d、a-5d、a-1w、a-2w、a-3w、a-4w；b-1d、b-3d、b-5d、b-1w、b-2w、b-3w、b-4w；c-1d、c-3d、c-5d、c-1w、c-2w、c-3w、c-4w，并置于恒温恒湿振荡器中，分别于1d、3d、5d、1w、2w、3w、4w取出各组复合骨水泥对应编号小组的样本，将各小组样本干燥后的用电子天平称量各小组复合骨水泥浸泡后的质量，与浸泡前的质量差计算其降解率；用Ph计测量各小组浸泡液的Ph值；用紫外线分光仪测量各小组浸泡液中的GM累计释放量；用WDW-20微控电子万能实验机测量各小组样本浸泡后的抗压强度。统计并分析各组数据，筛选出复合骨水泥的理想配比。 结果： 1、c组骨水泥的可注射时间较a、b两组明显延长，且三组的组间比较具有明显差异，差异有统计学意义（p＜0.01）。 2、浸泡前c组骨水泥的抗压强度较a、b两组明显增加，且三组的组间比较具有明显差异，差异有统计学意义（p＜0.01）；浸泡后三组骨水泥的抗压强度随浸泡时间的延长而减小，且三组之间比较未见明显差异，差异无统计学意义（p＞0.05）。 3、c组骨水泥的体外降解率较a、b两组明显增大，各组的降解率随浸泡时间的延长而增大，且三组的组间比较具有明显差异，差异有统计学意义（p＜0.01）。 4、c组骨水泥浸泡液的Ph值较a、b两组降低明显，各组浸泡液的Ph值随浸泡时间的延长而降低，且三组的组间比较具有明显差异，差异有统计学意义（p＜0.01）。 5、c组骨水泥浸泡液GM的累计释放量较a、b两组增加明显，各组浸泡液的GM的累计释放量随着浸泡时间的延长而增加，且三组的组间比较具有明显差异，差异有统计学意义（p＜0.01）。 结论：统计分析实验结果，得出c组复合骨水泥的各项生物力学性能更加适合于临床，即复合骨水泥中β-TCP含量在35%时可最大程度的将两组骨水泥的性能结合在一起，有较理想的可注射时间、抗压强度、体外降解率、体外GM释放量、Ph值，是较理想的混合比例。

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[5] Chen C,?