德国研究人员近期开发了一种新型生物活性丙烯酸骨水泥,该材料采用阿仑膦酸钠功能化,并加入钛酸钙或生物玻璃45S5进行增强,旨在提升生物医学应用中的裂纹愈合效果。这项研究发表在2026年的《Journal of Sol-Gel Science and Technology》上,为骨修复领域提供了新思路。

钛酸钙纳米颗粒和生物玻璃通过溶胶-凝胶法合成,其中生物玻璃在380°C和700°C下进行热处理,以控制结晶度。结果显示,在380°C处理的生物玻璃呈现部分结晶状态,而700°C处理的则完全结晶。阿仑膦酸钠功能化的共聚物能促进裂纹区域磷酸钙的形成,钛酸钙显示出较高的生物活性。
含钛酸钙的复合材料在14天内实现了裂纹闭合,初始抗压强度为24 MPa,在模拟体液中浸泡后降至19 MPa。这表明钛酸钙和阿仑膦酸钠能有效增强局部磷酸钙沉积,支持骨水泥的裂纹愈合。相比之下,生物玻璃由于结晶度较高,生物活性较低,但整体材料仍表现出改善潜力。
这项研究突出了生物活性陶瓷和功能化共聚物在生物医学应用中,特别是骨修复方面,对裂纹愈合的促进作用。通过优化材料组合,未来可能开发出更高效的骨水泥产品,为医疗领域带来创新。









