新型可膨胀聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥理化性质及生物相容性分析

作者：谭权昌; 雷伟; 刘宁; 臧渊; 王法琪; 张扬; 赵雄; 严亚波; 吴子祥

来源：脊柱外科杂志, 2015, 13(03): 176-181.

• 聚甲基丙烯酸类
• 生物相容性材料
• 生物力学
• 材料试验

目的评价一种新型可膨胀聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate,PMMA)骨水泥的理化性质、生物力学特征及其生物相容性。方法以聚丙烯酸(ploy acrylic acid,PAA)改性PMMA研发一种新型具有膨胀特性的骨水泥(expandable bone cement,EBC)以改善PMMA骨水泥(PMMA bone cement,PBC)聚合体积收缩现象。通过测定EBC的膨胀倍率、聚合温度、面团时间、凝固时间评价EBC的理化性质;压缩实验测定EBC的压缩强度及弹性模量等生物力学的特征。用含有EBC及PBC浸提液的培养基培养成骨细胞,CCK-8测定EBC的细胞毒性作用,评价EBC的生物相容性。结果 EBC吸模拟体液24 h平衡后体积膨胀约8.80%。同时EBC的聚合温度为(51.73±3.64)℃,显著低于PBC,差异具有统计学意义(P<0.05),且适宜注射的面团时间为(5.06±0.46)min,较PBC显著延长,差异具有统计学意义(P<0.05),两者的凝固时间差异无统计学意义(P>0.05)。EBC的压缩强度为(36.15±11.19)MPa,明显高于正常椎体松质骨;但弹性模量为(849.26±324.47)MPa,显著低于PBC(2 148.89±176.13)MPa,差异具有统计学意义(P<0.05)。细胞毒性实验显示EBC与PBC相对吸光度分别为1.30±0.11、1.31±0.08,两者之间差异无统计学意义(P>0.05)。可见与PBC相似,EBC具有较好的生物相容性。结论 EBC具有良好的膨胀性能,可有效克服PBC聚合体积收缩的缺陷。EBC聚合温度较低、面团时间较长,弹性模量较低可降低成形术后邻近椎体再骨折风险,且生物相容性较好,有望应用于椎体成形术及关节置换术。

• 单位
  第四军医大学; 西京医院