论文部分内容阅读
实验目的:用硅酸三钙C3S混合磷酸钙系(α-磷酸三钙α-TCP+磷酸氢钙DCPD)制成硅磷酸钙复合骨水泥,合理调节骨水泥的固化时间、降解率等理化性质,评价了骨水泥对体外培养的小鼠成骨细胞MC3T3-E1的毒性影响,并对相关基因表达水平进行了研究。实验方法:(1)复合骨水泥的制备:使用机械混合法制备α-TCP粉末;使用共沉淀法制备C3S粉末,根据复合骨水泥的不同配比,添加各种原材料粉末制备复合骨水泥;将复合的水泥柱于模拟体液(SBF)中浸泡,记录不同时间段所得浸提液的pH值及水泥柱的降解率,研究了不同水泥柱SEM和XRD微观结构。(2)细胞水平的检测:MTT法检测骨水泥浸提液对MC3T3-E1细胞的毒性。(3)基因表达水平的检测:通过荧光定量PCR对细胞周期的相关基因细胞周期素依赖性激酶抑制物(Cdkn2b)以及成骨细胞分化标志物(COL-I)的表达水平进行实时定量分析。实验结果:(1)固化时间:随着C3S添加比例的增大,固化时间逐渐变短。未添加C3S的磷酸钙系骨水泥的固化时间过长。(2)降解率:复合C3S的骨水泥具有较为适中的降解性,在不添加C3S时,骨水泥的降解率最小,随着C3S比例的增大,降解率也呈现增大的趋势;所有配比的复合骨水泥的降解率均随时间延长而增大,最后趋于稳定;随骨水泥在模拟体液浸泡时间延长,浸提液的pH值由初期的碱性到最终接近中性。(3)SEM和XRD:SEM和XRD结果证实固化后骨水泥表面生成了羟基磷灰石。(4)细胞毒性:添加合适比例C3S后的复合骨水泥表现了较符合预期的生物活性,可以对细胞的增殖有较明显的刺激作用,并在一定水平上相对抑制Cdkn2b基因的表达,提高COL-I基因的表达。实验结论:添加一定比例范围内C3S的复合骨水泥能够不同程度的缩短磷酸钙系(α-TCP+DCPD)骨水泥的固化时间,相应的改善了磷酸钙系骨水泥的pH和降解性,并具有良好的生物相容性。