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摘 要

硅酸钙骨水泥是一种性能优异的骨修复材料，具有良好的生物相容性，力学性能，生物活性，在骨修复领域已经得到广泛应用。其中硅酸三钙是一种典型的硅酸钙基骨水泥材料，拥有硅酸钙骨水泥材料的优点的同时，其溶解度也优于甲基丙烯酸甲酯骨水泥，但其降解速度较慢、水化后容易产生高碱性副产物氢氧化钙等缺点，这些缺陷会影响硅酸三钙骨水泥在临床方面的应用。本研究将添加ZnFeO对硅酸三钙骨水泥进行改性来制备磁性骨水泥。用溶胶凝胶法分别制备ZnFeO和硅酸三钙粉体，研究ZnFeO对硅酸三钙骨水泥骨水泥的性能影响，分析骨水泥的理化性能、体外矿化能力、生物相容性以及抗菌性能，并从经济性，性能指标方面对材料进行评价。

关键词：ZnFeO 硅酸三钙骨水泥 抗菌性能 理化性能 体外矿化

Preparation of dilute magnetic ZnFeO composite calcium silicate cement

ABSTRACT

Calcium silicate cement is a kind of bone repair material with excellent performance. It has good biocompatibility, mechanical properties, biological activity and has been widely used in the field of bone repair. Among them, tricalcium silicate is a typical calcium silicate based bone cement material, which has the advantages of calcium silicate bone cement material, at the same time, its solubility is also better than that of methyl methacrylate bone cement, but its degradation rate is slow, after hydration, it is easy to produce high alkaline by-product calcium hydroxide and other defects, which will affect the clinical application of tricalcium silicate bone cement. In this study, ZnFeO was added to modify tricalcium silicate cement to prepare magnetic cement. ZnFeO and three calcium silicate powders were prepared by sol-gel method. The effects of ZnFeO on the properties of calcium silicate cement with three calcium cement were studied. The physicochemical properties, in vitro mineralization ability, biocompatibility and antibacterial properties of bone cement were analyzed, and the material was evaluated from the aspects of economy and performance index.

KERWORDS：ZnFeO；Tricalcium silicate cement；Antibacterial properties；physical and chemical properties；In vitro mineralization

目录

Preparation of dilute magnetic ZnFeO composite calcium silicate cement II

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 传统骨水泥 1

1.2.1 磷酸钙骨水泥 1

1.2.2 PMMA骨水泥 2

1.2.3 硫酸钙骨水泥 2

1.2.4 抗生素骨水泥 3

1.2.5 硅酸钙骨水泥 3

1.3 临床应用研究进展 4

1.3.1 根管填充 4

1.3.2 骨良性病变治疗 5

1.3.3 功能性生物支架 5

1.3.4 穿孔修补 5

1.3.5 牙质过敏 6

1.4 研究目的和方案 6

1.4.1 研究目的 6

1.4.2 研究内容 6

第二章 稀磁ZnFeO复合硅酸钙骨水泥的制备 8

2.1 材料和方法 8

2.1.1 实验原料和设备 8

2.1.2 硅酸三钙粉体的制备 9

2.1.3 ZnFeO粉体的制备 9

2.1.4 骨水泥样品的制备 9

2.2 骨水泥的测试与表征 10

2.2.1 凝结时间测试 10

2.2.2 抗压强度表征 10

2.2.3 孔隙率表征 10

2.2.4 抗溃散性测试 10

2.2.5 pH值和质量损失测定 10

2.2.6 体外矿化能力 11

2.2.7 生物相容性实验 11

2.2.8 抗菌性测量 11

第三章 结果与分析 13

3.1 凝结时间 13

3.2 抗压强度和孔隙率 13

3.3 抗溃散性 13

3.4 pH值 14

3.5 体外矿化性能 14

3.6 生物相容性 14

3.7 抗菌性 14

第四章 结论与展望 16

4.1 结论 16

4.2 展望 16

参考文献 17

第一章 绪论

1.1 引言

人体内骨组织的质量会随着人年龄的增加而降低，变得更加脆弱，由于外伤、老龄化等一些原因引起的骨组织损伤通常不具备自我修复能力。传统骨修复手术如钢板固定需要往人体内植入金属用于固定^[1]，如果发生感染，金属异物将会影响骨组织愈合。此外，固定钢板也不能永远的留在人体内，之后也需要进行手术从患者体内拆除取出，容易对患者造成二次伤害。因此，生物相容性和力学性能较好，能在人体内自然降解的骨水泥受到了研究者的广泛关注。

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