不同含量B_2O_3对生物活性玻璃支架力学性能与生物活性的影响

作者：王建春; 杨树青; 苏欣; 王宏远^*

来源：中国组织工程研究, 2024, 28(05): 712-716.

• 生物活性玻璃
• 骨修复材料
• 支架
• 力学性能
• 生物活性

背景：生物活性玻璃骨修复材料具有骨结合能力、骨诱导能力及骨传导特性，但目前生物活性玻璃的性能尚不符合临床应用要求，添加硼元素有望改善生物活性玻璃的性能。目的：研究不同含量B2O3替代SiO2对生物活性玻璃力学性能及生物活性的影响。方法：以含磷氮氧生物活性玻璃(成分为：SiO2-CaO-ZnO-Na2O-Si3N4-P2O5)为基础，以B2O3部分替代其中的SiO2，采用高温熔融法烧制含B2O3质量分数分别为0%(A组)，5%(B组)，10%(C组)，15%(D组)的基础玻璃(基础玻璃中SiO2与B2O3的质量分数总和为41%)，采用有机泡沫浸渍法制作多孔生物活性玻璃支架，利用万能力学试验机单轴压缩和三点弯曲法测试力学性能；将4组支架浸泡于模拟体液中，检测支架的降解性能，利用扫描电镜观察浸泡前后支架的形貌变化，以及X射线衍射分析浸泡前后的支架物相组成。结果与结论：(1)随着B2O3质量分数的增加，多孔生物活性玻璃支架的抗压强度与抗弯强度升高，4组支架的抗压强度与抗弯强度比较差异有显著性意义(P≤0.05);(2)浸泡于模拟体液中后，随着时间的延长，多孔生物活性玻璃支架逐渐降解；相同浸泡时间点下，随着B2O3质量分数的增加，支架的降解速率加快，4组支架的抗压强度与抗弯强度比较差异有显著性意义(P≤0.05);(3)浸泡于模拟体液后的扫描电镜显示，A、B组浸泡1d后表面沉积大量的颗粒状物质，3d后表面的颗粒状物质相互融合形成薄膜样沉积，7d后表面的薄膜即相互融合成片，基本覆盖整个试件表面；C组浸泡1d后表面形成薄膜样物质沉积，3d后表面的薄膜即相互融合成片，基本覆盖整个试件表面；D组浸泡1d后可见基本覆盖整个试件表面的片状物质；(4)浸泡于模拟体液中1d后的X射线衍射分析显示，4组支架表面的沉积物为结晶态的羟基磷灰石；(5)B2O3替代部分SiO2会增强多孔生物活性玻璃支架的力学性能、降解性能及体外矿化活性。

• 出版日期2024
• 单位内蒙古医科大学第四附属医院; 赤峰学院附属医院