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摘要随着生活方式的改变和人口老龄化问题的加剧，人类正面临着越来越多骨和牙齿这些人体硬组织的疾病和损伤。应用硬组织修复材料对缺损的骨和牙进行填充和修复是目前临床和研究中解决这一问题的重要途径。在硬组织修复材料中，自固化材料（又称骨水泥）具有任意塑形、可注射和原位固化成型等特点，特别适用于复杂构造的骨缺损部位修复，因此在骨修复材料研究领域一直受到比较高的关注，并且已经在临床上得到越来越广泛的应用。钙硅基骨水泥是一类具有诱导矿化和促进成骨功能的可降解生物活性材料。但是，它也存在固化时间长和力学强度低的不足，限制了它进一步向实际应用方向的发展。本课题组针对此问题设计了一系列钙硅基复合骨水泥，但是始终没有解决固化时间长和力学强度低这类影响其临床前景的关键问题。本论文的研究目的是在前人对钙硅基骨水泥的研究基础上，通过设计新的复合体系，解决钙硅基骨水泥固化时间长和力学强度低的问题。<br>　　本文的研究内容包括以下三方面:首先设计并制备不同种类钙硅基复合骨水泥体系，包括硅酸三钙/硅酸二钙/石膏复合骨水泥，硅酸三钙/磷酸镁复合骨水泥和硅酸钙/磷酸镁复合骨水泥;其次，研究钙硅基复合骨水泥的固化时间、抗压强度和降解性等理化性能，并对复合体系的水化机理和组分间的相互作用进行分析;最后，研究钙硅基复合骨水泥的诱导矿化性能和细胞相容性。<br>　　研究结果表明，三种复合骨水泥体系的固化时间和抗压强度性能表现出不同程度的提升。具体结果如下:(1)不同石膏含量的硅酸三钙/硅酸二钙/石膏复合骨水泥的固化时间由加入石膏前的146分钟降低至10～25分钟，早期抗压强度得到提高，8小时的抗压强度达到12～15 MPa，是硅酸三钙/硅酸二钙骨水泥的2倍以上;石膏含量在50 wt.％以下时，复合骨水泥具有良好的可注射性和明显的诱导矿化性能;复合骨水泥的降解速率可通过改变石膏含量进行调节;材料浸提液浓度在一定范围时，细胞相容性良好。(2)硅酸三钙/磷酸镁复合骨水泥的研究结果表明，磷酸镁含量为25 wt.％时，固化时间由硅酸三钙的113分钟降至10分钟以内，抗压强度得到大幅度提升，最高达到87 MPa，该组分还保持了硅酸三钙诱导矿化的性能，并且其浸提液浓度在一定范围内时具有促进成骨细胞增殖的作用。(3)硅酸钙/磷酸镁复合骨水泥的研究结果表明，磷酸镁含量为50 wt.％以上时，固化时间保持在7分钟以内，磷酸镁含量为25 wt.％时，抗压强度值最高达到112 MPa，该组分还保持了硅酸钙诱导矿化的性能，并且其浸提液浓度在一定范围内时具有良好的细胞相容性。<br>　　根据以上研究结果，得出如下结论:通过在钙硅基骨水泥中复合石膏或者磷酸镁，我们获得了具有快速固化和高强度的钙硅基复合骨水泥，复合骨水泥保持了钙硅基骨水泥诱导矿化的生物活性，并具有一定的降解性能和细胞相容性。硅酸三钙/磷酸镁复合骨水泥还具有一定的促进成骨细胞增殖的功能。硅酸三钙/硅酸二钙/石膏复合骨水泥的特点主要在于固化时间大幅度缩短，早期强度明显提高，并且降解速率可随石膏含量不同有较大的调节范围;而硅酸三钙/磷酸镁和硅酸钙/磷酸镁复合骨水泥与硅酸三钙/硅酸二钙/石膏复合骨水泥相比，固化时间进一步缩短，抗压强度不仅在早期得到明显提升，而且长期强度也大幅度增加，并达到了人体皮质骨的抗压强度范围内，但是它们的降解速度调节范围不如钙硅基/石膏复合骨水泥。本研究与前人对钙硅基骨水泥的研究相比，固化时间和抗压强度性能方面取得了很大进步，基本解决了钙硅基骨水泥固化时间长和抗压强度低的问题，为钙硅基骨水泥向实际临床应用方向发展奠定了基础。