磷酸镁/PBS/小麦蛋白复合骨修复材料
发布时间：2021-07-06 10:23
采用共沉淀法合成磷酸镁,将磷酸镁（MP）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）和小麦蛋白（WP）进行复合,制备出MP/PBS/WP复合骨修复材料。通过体外降解、生物活性以及细胞培养等实验对复合材料的理化性能及细胞相容性进行了研究。结果显示:MP/PBS/WP复合材料在Tris-HCl缓冲液中浸泡10 d后,溶液p H从7.4上升至7.51,浸泡12 w后,其降解率达到58.43wt%;复合材料在模拟体液中浸泡10 d后,其表面形成磷灰石层;复合材料能促进MC3T3-E1细胞的增殖与分化。结果表明:MP/PBS/WP复合材料具有优良的降解性、生物活性和细胞相容性,有望成为一种新型骨修复材料。
【文章来源】：无机材料学报. 2015,30(09)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
磷酸镁的透射电镜照片(a)和PBS、MP/PBS复合材料及MP/PBS/WP复合材料的宏观照片(b)
s-HCl缓冲液中浸泡不同时间后溶液的pH值变化。由图可见:10d后,PBS组的pH从7.4降为7.32,这是由于PBS的降解所造成。MP/PBS复合材料组的pH从7.4升到7.59,这是由于MP的水解作用导致溶液的pH有所上升。而MP/PBS/WP复合材料组的pH从7.4升到7.51,最终pH低于MP/PBS复合材料组,这是由于小麦蛋白的加入,其降解产物氨基酸引起溶液的pH降低。理想的骨修复材料应具有合适的降解性,降解过慢或过快都不利于骨组织生长,从而影响骨缺损的修复[10-11]。另外,材料降解产物对周围微环境pH有重要影响,过高或过低的pH会引起细胞毒性图2PBS(a)、MP/PBS复合材料(b)、MP/PBS/WP复合材料(c)、MP(d)和WP(e)的XRD图谱Fig.2XRDpatternsofPBS(a),MP/PBScomposite(b),MP/PBS/WPcomposite(c),MP(d),andWP(e)
960无机材料学报第30卷图3PBS(a)、MP/PBS复合材料(b)和MP/PBS/WP复合材料(c)在Tris-HCl缓冲液浸泡不同时间后的失重率(A)和pH变化(B)Fig.3Weightloss(A)andpHchange(B)ofPBS(a),MP/PBScomposite(b)andMP/PBS/WPcomposite(c)soakedinTris-HClsolutionfordifferenttime反应,从而影响骨的修复效果[12]。实验结果表明:MP/PBS/WP复合材料具有合适的降解性,降解产物对溶液的pH值变化没有明显的影响;而且复合材料中的MP和WP可对复合材料降解的微环境中的酸碱性起微调作用。2.3MP/PBS/WP复合材料的体外矿化行为图4是PBS、MP/PBS复合材料和MP/PBS/WP复合材料在SBF溶液中浸泡10d后其表面形貌的扫描电镜照片。PBS表面没有磷灰石的生成,而MP/PBS复合材料和MP/PBS/WP复合材料的表面已被一层稀疏的磷灰石覆盖,但MP/PBS/WP复合材料表面的磷灰石生成量多于MP/PBS复合材料。结果提示,PBS无生物活性,而两种复合材料都具有一定的生物活性;其中MP/PBS/WP复合材料的生物活性明显高于MP/PBS复合材料;这是由于WP的快速降解,使复合材料的比表面积增大,从而有利于磷灰石沉积,生成更多的磷灰石沉积物[13]。图5为MP/PBS复合材料和MP/PBS/WP复合材料在SBF溶液中浸泡10d的EDS图谱。钙、磷吸收峰的出现表明在复合材料表面形成的是磷灰石,说明复合材料具有较好的生物活性。此外,图4PBS(a)、MP/PBS复合材料(b)和MP/PBS/WP复合材料(c)在SBF溶液中浸泡10d后的扫描电镜照片Fig.4SEMimagesofsurfacemorphologyofPBS(a),MP/PBScomposite(b),andMP/PBS/WPcomposite(c)aftersoakinginSBFfor10d图5MP/PBS复合材料和MP/PBS/WP复合材料在SBF溶液中浸泡10d后的EDS图谱Fig.5EDSspectraofMP/PBScompositeandMP/PBS/WPcompositeaftersoakinginSBFfor10d
【参考文献】：
期刊论文
[1]含Zn、Mg生物玻璃的制备及性能研究[J]. 杜瑞林,常江. 无机材料学报. 2004(06)
[2]无机骨粘固剂——磷酸镁骨水泥的研究进展[J]. 刘子胜,刘昌胜. 材料导报. 2000(05)
本文编号：3268063
【文章来源】：无机材料学报. 2015,30(09)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
磷酸镁的透射电镜照片(a)和PBS、MP/PBS复合材料及MP/PBS/WP复合材料的宏观照片(b)
s-HCl缓冲液中浸泡不同时间后溶液的pH值变化。由图可见:10d后,PBS组的pH从7.4降为7.32,这是由于PBS的降解所造成。MP/PBS复合材料组的pH从7.4升到7.59,这是由于MP的水解作用导致溶液的pH有所上升。而MP/PBS/WP复合材料组的pH从7.4升到7.51,最终pH低于MP/PBS复合材料组,这是由于小麦蛋白的加入,其降解产物氨基酸引起溶液的pH降低。理想的骨修复材料应具有合适的降解性,降解过慢或过快都不利于骨组织生长,从而影响骨缺损的修复[10-11]。另外,材料降解产物对周围微环境pH有重要影响,过高或过低的pH会引起细胞毒性图2PBS(a)、MP/PBS复合材料(b)、MP/PBS/WP复合材料(c)、MP(d)和WP(e)的XRD图谱Fig.2XRDpatternsofPBS(a),MP/PBScomposite(b),MP/PBS/WPcomposite(c),MP(d),andWP(e)
960无机材料学报第30卷图3PBS(a)、MP/PBS复合材料(b)和MP/PBS/WP复合材料(c)在Tris-HCl缓冲液浸泡不同时间后的失重率(A)和pH变化(B)Fig.3Weightloss(A)andpHchange(B)ofPBS(a),MP/PBScomposite(b)andMP/PBS/WPcomposite(c)soakedinTris-HClsolutionfordifferenttime反应,从而影响骨的修复效果[12]。实验结果表明:MP/PBS/WP复合材料具有合适的降解性,降解产物对溶液的pH值变化没有明显的影响;而且复合材料中的MP和WP可对复合材料降解的微环境中的酸碱性起微调作用。2.3MP/PBS/WP复合材料的体外矿化行为图4是PBS、MP/PBS复合材料和MP/PBS/WP复合材料在SBF溶液中浸泡10d后其表面形貌的扫描电镜照片。PBS表面没有磷灰石的生成,而MP/PBS复合材料和MP/PBS/WP复合材料的表面已被一层稀疏的磷灰石覆盖,但MP/PBS/WP复合材料表面的磷灰石生成量多于MP/PBS复合材料。结果提示,PBS无生物活性,而两种复合材料都具有一定的生物活性;其中MP/PBS/WP复合材料的生物活性明显高于MP/PBS复合材料;这是由于WP的快速降解,使复合材料的比表面积增大,从而有利于磷灰石沉积,生成更多的磷灰石沉积物[13]。图5为MP/PBS复合材料和MP/PBS/WP复合材料在SBF溶液中浸泡10d的EDS图谱。钙、磷吸收峰的出现表明在复合材料表面形成的是磷灰石,说明复合材料具有较好的生物活性。此外,图4PBS(a)、MP/PBS复合材料(b)和MP/PBS/WP复合材料(c)在SBF溶液中浸泡10d后的扫描电镜照片Fig.4SEMimagesofsurfacemorphologyofPBS(a),MP/PBScomposite(b),andMP/PBS/WPcomposite(c)aftersoakinginSBFfor10d图5MP/PBS复合材料和MP/PBS/WP复合材料在SBF溶液中浸泡10d后的EDS图谱Fig.5EDSspectraofMP/PBScompositeandMP/PBS/WPcompositeaftersoakinginSBFfor10d
【参考文献】：
期刊论文
[1]含Zn、Mg生物玻璃的制备及性能研究[J]. 杜瑞林,常江. 无机材料学报. 2004(06)
[2]无机骨粘固剂——磷酸镁骨水泥的研究进展[J]. 刘子胜,刘昌胜. 材料导报. 2000(05)
本文编号：3268063
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