含氟硅酸三钙骨水泥的固化性质及细胞毒性研究

发布时间：2017-08-08 00:13

  本文关键词：含氟硅酸三钙骨水泥的固化性质及细胞毒性研究

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【摘要】：实验目的：用共沉淀法，制备含氟化钙（CaF_2）的硅酸三钙（3CaO·SiO2,C_3S）粉末，用其制备骨水泥，研究氟化钙掺杂对骨水泥固化时间、模拟体液浸泡pH值和显微结构的变化，评价该骨水泥的体外细胞毒性。 实验方法：（1）用甘油-乙醇法测定样品中游离氧化钙（f-CaO）的含量；用吉尔摩（Gilmore）双针法测定含氟C_3S骨水泥的固化时间；模拟体液（SBF）中浸泡后，测定浸泡液pH值随浸泡时间的变化，并结合SEM和XRD微观结构的观察，对骨水泥在模拟体液浸泡过程中晶相的动态变化进行描述。（2）用细胞培养法观察不同含氟量骨水泥的浸提液对L929细胞形态的影响，MTT试验评价含氟化钙骨水泥的体外细胞毒性。 实验结果：（1）相同实验条件下，加入CaF_2能有效降低C_3S粉末中f-CaO的含量。（2）随着CaF_2含量的增加，骨水泥固化时间延长，不含CaF_2的C_3S样品初凝时间为92min，终凝时间为149min，CaF_2添加量为1.5wt%时，其初凝时间增加到141min，终凝时间为246min。（3）与C_3S骨水泥相比，含CaF_2的骨水泥在SBF中浸泡初期有较低的pH，随浸泡时间的延长，两种浸泡液的pH均下降，且趋于一致，pH值都接近中性；（4）XRD和SEM表明，骨水泥经过水化反应后可以生成C-S-H和CDHA，生成量与CaF_2含量、固化液组成有关。（5）细胞培养24h时倒置相差显微镜下观察苯酚阳性对照组几乎无活细胞，多为悬浮、细胞核固缩的死亡细胞，阴性对照组及实验组细胞贴壁生长良好，多已充分伸展，呈梭形或不规则三角形，两组细胞数量、形态无明显差异；120h时实验组与阴性对照组细胞均生长旺盛，呈密集排列，两组细胞间隙显著减小。（6）细胞培养在添加含CaF_2量为0wt%、0.6wt%和1.5wt%的C_3S骨水泥不同浓度浸提液分别与阴性对照组相比，均无明显毒性。第3d时，CaF_2量为1.5wt%的C_3S骨水泥50%的浓度浸提液作用下，与阴性对照组相比，细胞增殖率有显著提高，第5d时，，CaF_2量为1.5wt%的C_3S骨水泥75%和50%的浓度浸提液作用下，与阴性对照组相比，细胞增殖率有显著差异。 实验结论：加入CaF_2后制得的C_3S中f-CaO少，纯度高；含CaF_2的C_3S骨水泥水化速度慢，固化时间延长；经过SBF浸泡后有C-S-H和CDHA生成，具有良好的生物活性；MTT试验表明含CaF_2的C_3S骨水泥没有细胞毒性，在一定浓度下可以刺激细胞增殖，可作为一种潜在的骨水泥修复材料。
【关键词】：氟化钙 硅酸三钙 固化时间 L929 细胞毒性
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 缩略词对照表(Abbreviation)10-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 骨水泥发展概述11-14
• 1.1.1 聚合物类骨水泥11-12
• 1.1.2 CPC 骨水泥12
• 1.1.3 硅酸钙系骨水泥12-14
• 1.2 研究目的和意义14-17
• 第二章 材料与方法17-25
• 2.1 主要试剂及仪器17-19
• 2.1.1 主要试剂17-18
• 2.1.2 主要仪器18-19
• 2.2 骨水泥原料的制备及微观结构表征19
• 2.2.1 C_3S 粉体的制备及表征19
• 2.3 骨水泥的制备及理化性质的研究19-21
• 2.3.1 骨水泥的制备19-20
• 2.3.2 骨水泥理化性质的测定20-21
• 2.4 骨水泥细胞毒性研究21-25
• 2.4.1 细胞培养准备工作21
• 2.4.2 L929 细胞株准备21-22
• 2.4.3 MTT 试验22-25
• 第三章 结果25-39
• 3.1 C3S 的粉体表征25-26
• 3.1.1 f-CaO 含量的测定25
• 3.1.2 XRD 分析25-26
• 3.1.3 SEM 分析26
• 3.2 骨水泥的理化性质26-34
• 3.2.1 固化时间的测定26-27
• 3.2.2 SBF 浸泡液 pH 值变化27-28
• 3.2.3 XRD 分析28-33
• 3.2.4 SEM 分析33-34
• 3.3 MTT 试验结果34-39
• 3.3.1 细胞形态变化分析34
• 3.3.2 细胞增殖情况分析34-39
• 第四章 讨论39-43
• 第五章 结论与创新点43-45
• 参考文献45-51
• 附录51-57
• 致谢57-58
• 攻读学位期间发表的论文58-59

【参考文献】

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1 周萘,黄文e

本文编号：637388