骨组织修复用生物骨水泥的研究现状及进展_雷蕾.docx

128 雷蕾骨组织修复用生物骨水泥的研究现状及进展 骨组织修复用生物骨水泥的 研究现状及进展 雷蕾 (西安航空职业技术学院，陕西西安 710089) 摘要：在骨组织修复材料领域，可任意塑形并能在特定条件下快速自固化的生物骨水泥己成为生物医 学工程研宄的重要内容。该文综述了聚甲酯丙烯酸甲酯、磷酸钙、磷酸镁等生物骨水泥，并介绍了不同生物 骨水泥的主要成分、固化机理及目前存在主要问题。 关键词：聚甲基丙烯酸甲酯，磷酸钙，磷酸镁 中图分类号 ： TB 321 DOI:10.16584/j.cnki.issnl671-5381.2016.03.030 Recent Status and Progress on Bone Cement Used in Bone Tissue Repairing Filed LEI Lei (Xian Aeronautical Polytechnic Institute, Xian 710089 » Shaanxi, China) Abstract: Bone cement attracts much attention in biomedical engineering field because it can be shaped at will, and solidify in-situ， etc. Several bone cement, such as polymethylmethacrylate, calcium phosphate, magnesium phosphate ,were reviewed, and the mainly compositions, self-setting mechanism and the existing problems were also introduced in this paper. Key words : Polymethylmethacrylate, calcium phosphate, magnesium phosphate 可任意塑形并能自行固化的生物骨水泥（又称 骨胶）己成为生物医学工程研宄的重要内容之一。 理想的生物骨胶需具有良好的生物相容性及生物 降解性，且降解产物无毒、无致癌和致畸性，与硬组 织有匹配良好的力学性能，能经受高温消毒且其有 效性不丧失等特性。目前，针对 硬组织修复的生物 骨水泥研宄己有多种，按照材料种类分为有机材 料、无机材料及其复合材料等，本文综述了几种生 物骨胶材料，如聚甲酯丙烯酸甲酯、磷酸钙、磷酸镁 等，并介绍了几种不同生物骨胶的主要成分、固化 机理及目前存在主要问题。 1聚甲基丙烯酸甲酯生物骨胶 聚甲基丙烯酸甲酯 （ PMMA)生物骨胶是目前临 床上使用最为广泛的可注射型骨移植替代物之一， 在骨修复和硬组织置换中发挥着重要作用，尤其多 用于体内的负重部位。它早在 60年代就被成功地 运用于骨缺损的修复，固相为 PMMA粉体，甲基丙 烯酸甲酯 （ MMA)单体及少量聚合引发剂、稳定剂 和活性剂等作为液相，固相和液相在室温下充分混 合后，迅速发生原位交联固化反应，能够及时给骨 组织提供力学支撑 1。 虽然 PMMA生物骨水泥的应用己有 40多年的 历史，但其致命的缺点，即生物相容性差、与骨组织 是非骨性结合，至今一直未能解决。研宄表明在 PMMA骨胶中加入生物活性陶瓷粉体，如生物玻璃、 磷酸氢钙 、 P -TC P、 H A、一水合磷酸二氢钙等，可以 在一定程度上改善 PMMA骨胶的生物相容性 2。 Yuki Totanid等人 3向 PMMA中分别加入 £ Xavier GiL et al. Acrylic bone cements modified with p-TCP particles encapsulated with poly (ethylene glycol) f. Biomaterials,2005,26:4309 -4316. 5 Lally Thomas. Bio-adhesive composition, method for adhering objects to bone Pj . U. S. Patent， 6， 533,821,2003. 6 张聪 .磷酸钙生物活性陶瓷的研究现况及临床 应用 J.中国骨与关节损伤杂志， 2015,2 2016年第 45卷第 3期 合成材料老化与应用 131 (30) :31. 7 Yamamoto H»Niwa S>Hori M,et al. Mechanical strength of calcium phosphate cement in vivo and in vitro D . Biomaterials, 1998,19 :1587 - 1591. 8 Hockin H. K. Xu， Frederick C. Eichmiller, Anthony A. Giuseppetti. Reinforcement of a self-set- ting calcium phosphate cement with different fibers j . Inc. J Biomed Mater Res, 2000, 52: 107 -114. 9 F.C.M.Driessens， M.G.Boltong， E.A.P. DE maeyer， R. M. H. Verbeeck. Effect of tem- cium phosphate cements j. Journal of Materials Science: Materials in Medicine， 2000， 11: 453 - 457. 10 Liu Changsheng. Inorganic bone adhesion agent and its use in human hard tissue Pj. U. S. Patent, 7094286,2006. 11 Yonglin Yu， Jing Wang， Changsheng Liu， et al. Evaluation of inherent toxicology and biocompatibility of magnesium phosphate bone cement Lf. Colloids and Surfaces B : Biointerfaces > 2010 > 76 (2) :496 -504. perature and imm sion on th setting of some cal- (上接第 107页） 21 宋湘怡，吴水珠，卢家荣，等 .聚碳酸酯 /尼龙 1010耐溶剂合金体系的性能研宄 D.塑料 工业 ,2009 (07) : 12 -16. 22 傅强，张琴，刘云凤，等 .PC/尼龙 6共混合金 的结晶结构与性能 D.高等学校化学学报， 2000(04) :659 -661. 23 姚辉梅，林志勇，肖凤英，等 .PPES/MC尼龙 6 原位复合材料的制备与表征 D.塑料工业， 2009(01) : 13 -16. 24 林志勇，蒋婵杰，林金清，等 .高含量碳纤维增 强尼龙 6等温结晶动力学的研宄 .塑料工 业， 2002 (05) :27 -28,34. 25 Kobayashi Daigo, Hsieh Ya-Ting， Takahara At- sushi. Interphase structure of carbon fiber reinforced polyamide 6 revealed by microbeam Xay diffraction with synchrotron radiation j . Poly- mer,2016,89:154 -159. 26 Zhao Hongkai， Xiao Liguang， Gao Jingwu. Study on Crystallinity of Carbon Fiber Reinforced Nylon 6 Interface by in-situ anionic polymerization j . Advanced Materials Research ( Durnten- Zurich， Switzerland) ,2013:634 -638. 27 Li Hongfu， Zhang Yanfei， Wang Yang， et al. Effects of thermal histories on carbon fiber/polyamide 6 microcomposite load transfer efficiency： Crystallization， modulus， and measurement jj . 2016， Polymer Composites， Ahead of Print. 28 陈瑜，黄锦河，林志勇 .高含量碳纤维对尼龙 6非等温结晶与熔融行为的影响 .福建化 工， 2005 (06) :1 - 3. 29 林志勇，林金清，叶葳，等 .碳纤维表面阴离子 接枝尼龙 6对尼龙 6等温结晶动力学的影响 .中山大学学报：自然科学版， 2002 (05): 50 -53. 30 黄海，徐旭波，黄庆添，等 .碳纤维 /MC尼龙 6 原位复合材料的非等温结晶动力学 CF.华侨 大学学报：自然科学版， 2007 (03) :287 -291. 31 林金清，黄海，徐旭波，等 .碳纤维 /MC尼龙 6 原位复合材料的制备与表征 .华侨大学学 报：自然科学版， 2006(01) :92 -95. 32 牟丹，袁伟忠，盛曼，等 .玻纤增强尼龙 66的 结晶和力学性能 J.塑料， 2012 (06): 57 -59. 33 陈坤，郑梯和，周志诚，等 .玻璃纤维增强 PA66复合材料非等温结晶动力学的研宄 . 中国塑料， 2012(08) :31 -34. 34 杨振，戴文利 .Talc/GF复合增强 PA66材料 的协同效应 D.高分子材料科学与工程， 2012(12) :90 -92,96. 35 马锦 .成核剂对 MC尼龙结晶性能的影响 D.湘潭大学 ,2014.