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Bioactividad de cementos de fosfatos cálcicos sustituidos con estroncio y su aplicación en regeneración ósea

机译:锶取代磷酸钙水泥的生物活性及其在骨再生中的应用

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摘要

En este trabajo se parte de la hipótesis de que mediante la modificación de la fase líquida de los cemetos de brushite se pueden controlar sus propiedades físico químicas y mecánicas con objeto de obtener un cemento capaz de mantenerse como una sola pieza en un medio acusoso. Esta propiedad, al evitar la desintegración del material tendría un gran impacto en su aplicación en zonas de alto suministro sanguíneo. Además, la adición de sustancias como glucoaminoglicano para mejorar la cohesión del cemento puede influir en el comportamiento in vivo del biomaterial particularmente en su velocidad de reabsorción. Los objetivos de estudio de esta tesis son: 1. Desarrollar un método que permita estudiar la cohesión de los cementos de brushita y su aplicación para identificar los factores que influyen en la cohesión de estos cementos. 2. Estudiar la transformación de brushita a hidroxiapatita y comprobar la eficacia de los ácidos carboxilicos en la inhibición de esta transformación de fase y en la cohesión del cemento. 3. Comprobar la regeneración ósea conseguida in vivo con un cemento de brucita con mejor cohesión usando conejos como modelo de experimentación animal. 4. Inducir la sustitución iónica de los iones de calcio por iones de estroncio en el cristal de brushita por precipitación en un sistema de cemento utilizando dos métodos: la adición de una sal soluble de estroncio o el uso de un reactante sustituido por estroncio. 5. Evaluar el efecto de los iones de estroncio, incorporados en el cemento siguiendo los dos métodos anteriormente mencionados, en las propiedades químico-físicas del cemento de brushita. 6. Estudiar la biocompatibilidad in vitro del cemento modificado con estroncio utilizando una línea celular de osteoblastos.ud[ABSTRACT]The use of bone grafts in the repair of defects in dentistry has a long history of success, primarily with the use of autologous bone. With increasing technologic advances, researchers have been able to broaden the spectrum of grafting materials to allografts, xenografts, and synthetic materials. Osteoconductive and biocompatible calcium phosphate bone substitutes are widely used for the treatment of osseous defects caused by infection, tumors and trauma. A bone graft to function adequately must have a sufficient strength to withstand applied stresses and good cohesion, especially, when used in highly blood-perfused regions. Calcium phosphate cements are being used as bone graft substitutes. They are classified into hydroxyapatite and dicalcium phosphate dihydrate (DCPD or brushite) cements according to their final product. These cements are too weak to be used in load bearing areas, even though hydroxyapatite cements are stronger than brushite cements. However, brushite is metastable under physiological conditions and, in vivo studies have shown that brushite cement is highly resorbable. Brushite crystal-growth inhibition results in smaller crystals size allowing them to pack closely together and improving brushite cement mechanical properties. Furthermore, increasing brushite cement density improves the cement mechanical properties by reducing the cement porosity that is inversely proportional to the cement strength. This can be achieved by increasing the conversion of β-tricalcium phosphate (β-TCP) to brushite during the cement setting reaction.udud
机译:在这项工作中,我们从以下假设开始:通过改变透钙磷石金属陶瓷的液相,可以控制其物理,化学和机械性能,从而获得能够在恶劣环境中保持一体的水泥。通过避免材料的分解,该特性将对其在高血液供应区域中的应用产生巨大影响。此外,添加诸如葡糖氨基聚糖之类的物质以改善水泥的内聚性可以影响生物材料的体内行为,特别是其重吸收速率。本论文研究的目的是:1.开发一种方法,可以研究透钙磷石水泥的内聚力,并将其应用来确定影响这些水泥内聚力的因素。 2.研究透钙磷石向羟基磷灰石的转化,并验证羧酸在抑制这种相变和水泥粘结方面的功效。 3.使用兔子作为动物实验模型,检查具有更好内聚力的水镁石水泥在体内获得的骨再生。 4.通过以下两种方法在水泥系统中进行沉淀,从而使透钙磷石晶体中的锶离子引起钙离子的离子置换:添加可溶性锶盐或使用锶取代的反应物。 5.评估按照上述两种方法掺入水泥中的锶离子对透钙磷石水泥化学物理性能的影响。 6.用成骨细胞细胞系研究锶改性的水泥的体外生物相容性 Ud [摘要]使用骨移植物修复牙齿缺损已有很长的成功历史,主要是使用自体骨。随着技术的进步,研究人员已经能够将嫁接材料的范围扩大到同种异体移植,异种移植和合成材料。骨传导性和生物相容性磷酸钙骨替代品被广泛用于治疗由感染,肿瘤和创伤引起的骨性缺损。充分发挥功能的骨移植物必须具有足够的强度,以承受施加的应力和良好的内聚力,尤其是在血液高度灌注区域使用时。磷酸钙水泥被用作骨移植替代物。根据它们的最终产品,它们分为羟基磷灰石和磷酸二钙二水合物(DCPD或透钙磷石)水泥。尽管羟基磷灰石水泥比透钙磷石水泥更坚固,但这些水泥太弱而无法用于承重区域。然而,透钙磷石在生理条件下是亚稳态的,并且体内研究表明透钙磷石水泥是高度可吸收的。透钙磷石晶体的生长抑制导致较小的晶体尺寸,使它们紧密堆积在一起并改善了透钙磷石水泥的机械​​性能。此外,增加透钙磷石水泥密度可通过降低与水泥强度成反比的水泥孔隙率来改善水泥机械性能。这可以通过在水泥固化反应过程中增加β-磷酸三钙(β-TCP)向透钙磷石的转化来实现。

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