介孔硅酸镁改性硫酸钙骨水泥的降解及成骨性

陈洁 董谢平 刘争卉 胡兴龙 魏杰＊,

(1华东理工大学超细材料制备与应用教育部重点实验室，上海200237)

(2江西省人民医院骨科，南昌330006)

介孔硅酸镁改性硫酸钙骨水泥的降解及成骨性

陈洁1董谢平＊,2刘争卉1胡兴龙1魏杰＊,1

(1华东理工大学超细材料制备与应用教育部重点实验室，上海200237)

(2江西省人民医院骨科，南昌330006)

将介孔硅酸镁(m-MS)掺杂到硫酸钙(CS)中，制备了一种新型复合骨水泥(m-MSC)。结果显示：掺入m-MS，延长了m-MSC的固化时间；提高了其降解速率；掺入m-MS可中和CS降解产生的酸性物质，缓解pH值下降。体外细胞实验显示：m-MSC能促进MC3T3-E1细胞增殖和分化；动物体内植入实验显示：m-MSC的成骨量和Ⅰ型胶原阳性表达率都显著高于CS。

介孔硅酸镁；硫酸钙；复合骨水泥；降解性；成骨性

0 引言

硫酸钙(CS)人工骨具有良好的生物相容性、降解性和成骨性，作为骨移植替代物的研究已有100多年历史，在临床应用上得到了广泛的认同，是一种比较理想的骨移植替代材料之一[1-3]。CS人工骨能够在体内完全吸收，在体内降解时，局部形成了高钙环境，不仅为新生骨组织提供了钙源，而且还能促进成骨细胞增殖与分化，形成新骨组织[4]。然而，研究表明：CS降解时产生酸性物质，引起植入区微环境pH值下降，导致局部产生无菌炎症反应；而且CS人工骨的生物活性较低，成骨性能较差[5-6]。

为了扩展了CS人工骨的应用范围，提高了其临床应用的效果，有人将CS同其它生物材料复合，增强其成骨性能，如CS复合富血小板血浆、自体骨、壳聚糖、明胶等[7-10]。通过对CS改性，使其性能得到不断提高。介孔硅酸镁(m-MS)是一种新型的骨修复材料，具有优良的生物相容性和降解性[11]；m-MS降解呈弱碱性，有利于细胞生长[12]；另外，与常规生物材料相比，m-MS具有大的比表面积和高的孔容，因此生物活性更高[13]。另外，一些研究发现：镁、硅元素能够促进成骨细胞的增殖、分化及骨相关基因表达[14]。因此，本研究将m-MS掺杂到CS中，制备了一种新型复合骨水泥(m-MSC)；通过体外理化性能表征、细胞实验，以及兔股骨缺损植入实验，评价了m-MSC的生物相容性、降解性及成骨性能。

1 实验部分

1.1 m-MSC的制备及表征

3 g聚(丙二醇)-嵌-聚(乙二醇)-嵌-聚(丙二醇) (P123)溶于217 g去离子水中，再加入6 g乙醇，搅拌至溶液澄清；再依次加入17 mL浓盐酸和12.9 g正硅酸乙酯(TEOS)。搅拌30 min，再加入14.8 g硝酸镁(Mg(NO3)2·6H2O)，搅拌4 h后，于通风橱中陈化1～2天。样品水洗3次后，放入100℃的干燥箱中干燥12 h；干燥后的样品在600℃下煅烧5 h(升温速率2℃·min-1)，得m-MS粉体。将二水硫酸钙于马弗炉中(160℃)煅烧8 h，得β-半水硫酸钙，用球磨机粉碎样品。将m-MS粉末按0%(CS)、20%(20m-CSC)和40%(40m-MSC)的质量百分比与β-半水硫酸钙粉末均匀混合，制得骨水泥粉末；将去离子水与骨水泥粉末调成水泥浆体(1∶1，g·mL-1)，将浆体填入四氟模具中(Ф 6×6 mm和Ф 12×3 mm)，置于100%相对湿度、37℃环境中固化24 h，制得水泥固化样品，用于后期各种测试。

将m-MS研磨至粉末，在乙醇中超声分散10 min，用吸管吸取一滴溶液滴加至铜网上，待乙醇完全挥发，用高分辨透射电子显微镜(TEM，JEM1400F型，日本JEOL公司)观察其微观形貌及结构(工作电压为200 kV)。用转靶X射线多晶衍射仪(XRD，D/ max-2550-VB/PC型日本Rigaku公司)测试m-MS的物相。辐射源Cu Kα(λ=0.154 nm)，电压40 kV，电流450 mA，扫描范围10°～80°。将骨水泥充分干燥，用导电胶粘结于样品台上，喷金处理样品表面，用扫描电子显微镜(SEM，S-3400型，日本Hitachi公司)观察样品的表面形貌。用XRD测试β-半水硫酸钙及骨水泥的物相。

1.2 m-MSC的固化时间和抗压强度

采用Gilmore双针法测定骨水泥的凝结时间[15]。将骨水泥粉末与水调和，搅拌均匀后，将水泥注入至模具后开始计时，1 min后，将Gilmore针N1垂直落在水泥表面，保持5 s，每隔30 s重复1次，直至在表面不能留下压痕为止，记录该段时间t，即为固化时间。将骨水泥制成10×10×15 mm的块状固体，用万能力学试验机(REGER30-50型)测试其抗压强度。测试条件为1 mm·min-1，压缩比达到50%或碎裂时，停止试验。

1.3 体外降解和矿化实验

将样品(CS、20m-MSC和40m-MSC，Ф 12×3 mm)用无水乙醇超声清洗2～3次，用烘箱于100℃干燥24 h，电子天平称其质量并记录为M0，将样品放入聚乙烯管中，加入Tris-HCl溶液(pH=7.4)，样品质量与浸泡液体积比为1/20(g·mL-1)，将聚乙烯管置于恒温振荡仪中(温度为37℃，震荡频率72 r·min-1)。每周更换一次浸泡溶液，每次换液前，用等离子体发射光谱仪(ICP)测定Tris-HCl浸泡液中的Ca、Mg、Si离子浓度，并用pH计测量溶液的pH值。每周取出样品，用烘箱于100℃干燥后，称其质量，记为Mt，则样品的失重率ML为：

将样品(CS、20m-MSC和40m-MSC，Ф 12×3 mm)浸泡在模拟体液(SBF，pH=7.4)中[16]，固液比为1/200 (g·mL-1)，整个体系置于37℃的恒温摇床中。在第7天，分别取出样品，用去离子水反复冲洗，在37℃烘箱中烘干，利用SEM观察样品表面是否有磷灰石生成。

1.4 细胞培养实验

1.4.1 细胞形貌和增殖

将样品(CS、20m-MSC和40m-MSC，Ф 12×3 mm)用高温蒸汽消毒灭菌后，放入24孔细胞培养板中；将MC3T3-E1细胞接种于样品表面(2.5×104mL-1)，每2天更换一次细胞培养液。培养基为DMEM，含有10%(V/V)胎牛血清，1%(V/V)的抗生素；细胞生长环境为37.5℃，100%饱和湿度，5%CO2气氛中。第3天，吸出孔板内的培养液，用磷酸缓冲溶液(PBS)清洗样品，再用2.5%的戊二醛固定2 h；吸出固定液，用5 μg·mL-1鬼笔环肽(FITC-Phalloidin)染色60 min，PBS清洗样品，再用DAPI染色5 min，用激光共聚焦显微镜(CLSM)观察。

将实验样品(同前)放入24孔细胞培养板中；将MC3T3-E1细胞接种于样品表面(1×104mL-1)。每2天更换一次细胞培养液。分别在1、3和7天，将样品取出，放入新的24孔板中，加入CCK8试剂500 μL，放回孵箱，4 h后吸取10 μL至96孔板中，用酶标仪于490 nm处，测定相应时间和样品的光密度值(OD)。

1.4.2 ALP活性

实验样品(同前)放入24孔细胞培养板中；将MC3T3-E1细胞(2.5×104mL-1)接种于样品表面。每2天更换一次细胞培养液。在7，10和14天，吸去孔内的培养基，用PBS缓冲液清洗孔3次。在放有样品的孔中加入500 μL乙基苯基聚乙二醇溶液(浓度为1%)，以获得细胞裂解液。裂解完成后，每孔加入50 μL的P-硝基苯磷酸盐溶液(浓度为1 mg·mL-1)，室温放置15 min，最后加入100 μL的0.1 mol·L-1的NaOH终止反应。用酶标仪在405 nm波长处测OD值，并根据OD值计算出样品上细胞的ALP活性。

1.5 动物体内骨植入实验

CS、20m-MSC和40m-MSC三组样品(Ф 6×6 mm)辐照灭菌。选取健康成年雄性新西兰大白兔27只(体重2.8～3.1 kg)，分为3组(每组分别植入CS、20m-MSC和40m-MSC)，每组9只兔。用骨科钻在兔右侧股骨末端制作骨缺损(Ф 6×6 mm)，将样品植入缺损处，术后连续3天，对兔注射青霉素防止术后感染。于术后4，8和12周，处死兔(每个时间点，3只兔作为平行样)，取出植入样品，用2.5%的戊二醛固定1周。

1.5.1 组织学评价

取甲酸和甲醛各10 mL，混合后加蒸馏水至100 mL，即为甲酸一福尔马林液脱钙液。将已固定的样品放入脱钙液中，置入恒温箱中，37℃过夜，更换液体2次。脱钙后的样品经流水冲洗后，再进行常规石蜡包埋切片。脱钙切片用二甲苯脱蜡处理，用苏木素染色10 min。用1%的盐酸-乙醇溶液(70%乙醇配制)进行分色，通过显微镜观察控制，分色到细胞核及染色质清晰为止。用流水冲洗30 min，再用丽春红酸性品红溶液染色5 min，后用1%磷酸钼溶液染色3 min，浸入苯胺蓝冰醋酸中染色5 min，用水迅速冲洗；将切片置于60℃干燥箱中烘干，用二甲苯透明2次，滴加适量中性树脂后，加盖玻片封片，在倒置显微镜下观察。

1.5.2 免疫组化分析

石蜡切片经过脱蜡处理，在3%H2O2中浸泡10 min(以消除内源性过氧化物酶的活性)；再用PBS缓冲液冲洗3次；室温下复合消化酶消化10 min后，PBS缓冲液冲洗3次；滴加BAS(牛血清白蛋白)封闭液，室温20 min，倒去多余液体；滴加一抗兔抗人Ⅰ型胶原抗体(1∶50稀释)，4℃过夜，用PBS缓冲液冲洗2次后，加入二抗生物素化兔抗人Ⅰ型胶原抗体工作液，37℃孵箱孵育0.5 h；再用PBS缓冲液冲洗2次，后滴加适量的SABC(链霉亲和素-生物素复合物)液在37℃孵箱孵育0.5 h。用PBS缓冲液冲洗2次后，加入DAB(二氨基联苯胺)显色剂显色15 min。显色结束后，用自来水反复冲洗，并对其进行复染、脱水、透明和封片。阴性对照用PBS代替一抗，其余步骤同上。

1.6 统计方法

采用SPSS15.0(SPSS，美国)统计分析软件。计量数据用平均值±标准差的形式表示，采用t检验进行统计学分析，P＞0.05表示实验所获得的数据无显著性差异，不具有统计学意义；P＜0.05表示实验所获得的数据具有显著性差异，具有统计学意义。

2 结果与讨论

2.1 m-MS的TEM观察和XRD分析

图1a显示的是m-MS的透射电子显微镜照片；可以看出m-MS的介孔孔道结构具有高度的有序性，且介孔孔径的平均尺寸约为5 nm。m-MS的这种规整有序的介孔结构，使其具有高比表面积和孔容。图1b是m-MS的广角XRD图，图中在2θ=22°左右存在一个较宽的衍射峰，这是典型的无定形硅酸盐的X射线衍射图[17]。这说明介孔硅酸镁是无定形相，是一种非晶材料。

2.2 m-MSC的SEM观察和XRD分析

图2为CS，20m-MSC和40m-MSC的SEM照片。可以看出：CS(a)是由硫酸钙晶体组成，形成致密结构。随着m-MS含量的升高，20m-MSC(b)和40m-MSC(c)的表面变得粗糙多微孔；m-MS分布于硫酸钙中，使得原本致密的硫酸钙晶体结构变得松散多孔。

图2d为β-半水硫酸钙及m-MSC(固化24 h)的XRD图，可以看出：β-CaSO4·1/2H2O的特征峰出现在14.72°，25.68°，29.76°和31.91°处；而CaSO4·2H2O (CS)的特征峰出现在11.68°，20.78°，23.38°，29.18°，31.18°和33.38°处，且没有发现β-半水硫酸钙的特征峰；表明β-半水硫酸钙已转化为二水硫酸钙[18]。在20m-MSC和40m-MSC中，硫酸钙的特征峰出现的位置与CS一致，但峰的强度随着m-MS含量的增加而减弱，说明m-MS的掺入，复合体系中没有新的晶型出现，但影响了CS的结晶。

图1 m-MS的TEM(a)照片和XRD(b)图Fig.1TEM(a)image and XRD(b)of m-MS

2.3 m-MS含量对m-MSC的固化时间和抗压强度的影响

由表1可见：CS的固化时间为5 min，而20m-MSC和40m-MSC的固化时间分别为6.5和7.8 min；说明随着m-MS掺入量的增加，m-MSC的固化时间延长，骨水泥更加容易操作，方便了临床使用。结果表明：在CS中添加一定量的m-MS，解决了CS骨水泥在临床使用时，其固化时间过快(4～5 min)、医生不易操作的缺点[19]。另外，由表1可见：CS的抗压强度为15 MPa，而20m-MSC和40m-MSC的抗压强度分别为12 MPa和10 MPa；结果显示：随着m-MS掺入量的增加，m-MSC的抗压强度逐渐降低，这说明m-MS的掺入量对m-MSC的抗压强度有一定的影响。一般情况，临床使用的骨水泥的抗压强度要求在3 MPa以上[20]。因此，本研究制备的复合骨水泥(40m-MSC 10 MPa)的抗压强度，可满足临床应用的要求。

表1 骨水泥的凝结时间和抗压强度Table 1Setting time and compressive strength of bone cements

2.4 m-MS含量对m-MSC体外降解性能的影响

由图3a可见，3组骨水泥在Tris-HCl溶液中的失重率都随时间而增加，40m-MSC失重率最高，而CS最低；浸泡12周后，40m-MSC失重率为91.8%；而20m-MSC和CS的失重率分别为83.4%和78.7%；这说明随着m-MS掺入量的增加，m-MSC的降解速度加快，这是因为掺入m-MS，破坏了CS固化后的密实结构，从而提高了骨水泥的降解性，这有利于促进新骨再生[21]。结果表明：在CS中添加m-MS，可以调节m-MSC的降解速率，从而调控骨组织再生。由图3b可见，前2周，浸泡CS的Tris-HCl溶液的pH值下降明显(从7.4下降至6.95)，之后，溶液pH值下降缓慢；浸泡12周后，溶液的pH为6.86，呈酸性。而浸泡20m-MSC和40m-MSC的溶液pH值，在前2周下降幅度不大(分别从7.4下降到7.1和7.23)，之后，溶液pH值呈缓慢上升，浸泡12周后，溶液的pH分别为7.28和7.31，呈弱碱性。

研究表明：硫酸钙降解产生酸性物质，其植入体内初期，材料周围的微环境pH值明显下降，从而引起周围组织产生无菌炎症反应[22]。硅酸镁降解时，溶液的pH值呈弱碱性，有利于细胞生长[23]。本实验结果表明：添加m-MS于CS中，能够中和CS降解产生的酸性物质，从而减缓pH值下降；随着m-MS掺入量的增加，浸泡m-MSC的溶液pH值下降越少，而且还会小幅度上升。因此，添加m-MS的m-MSC植入体内，可避免因其降解导致的pH值下降，从而避免无菌炎症反应的发生。

图4是CS、20m-MSC和40m-MSC在Tris-HCl溶液中浸泡7天，溶液的钙、镁和硅离子浓度的变化情况。结果表明：Ca、Mg、Si离子浓度随时间而增加，这是由于骨水泥溶解后释放出这些离子。

2.5 m-MS含量对m-MSC体外生物活性的影响

图5是CS(a)，20m-MSC(b)和40m-MSC(c)在SBF溶液中矿化7天后的SEM照片。CS表面出现少量磷灰石，而20m-MSC和40m-MSC表面的磷灰石量明显高于CS表面。在40m-MSC表面出现了大量磷灰石，这说明：随着m-MS含量的增加，复合骨水泥的生物活性明显提高，这是因为SBF中含有过饱和的钙离子，以及m-MS表面含有丰富的Si-OH，可以诱导钙-磷成核，从而生长出磷灰石[24-25]。

图3 CS、20m-MSC和40m-MSC在Tris-HCl溶液中的失重率(a)及浸泡液的pH值变化(b)Fig.3Weight loss(a)of CS,20m-MSC and 40m-MSC and pH change(b)of the solution after soaking in the Tris-Hcl solution for different time

图4 CS(a)、20m-MSC(b)和40m-MSC(c)在Tris-HCl溶液中浸泡7天溶液的钙、镁和硅离子浓度变化Fig.4Change of Ca,Mg,P ionic concentrations in Tris-HCl solution after immersion CS(a),20m-MSC(b) and 40m-MSC(c)for 7 days

图5 CS(a),20m-MSC(b),40m-MSC(c)在SBF溶液中矿化7天后的SEM照片Fig.5SEM images of CS(a),20m-MSC(b),40m-MSC(c)after immersed in the SBF solution for 7 days

2.6 m-MSC对细胞形态的影响

图6是MC3T3-E1细胞在骨水泥表面种植不同时间后的激光共聚焦照片。由图可见，细胞在样品表面种植6 h后，CS表面粘附有一定量的细胞，而40m-MSC表面的细胞粘附量明显多于CS；随着时间的延长，细胞数量在3种水泥表面增加(1天)；3天时，40m-MSC表面的细胞铺展形态明显优于CS，且细胞骨架轮廓清晰。结果表明：掺入m-MS后，m-MSC表面的微环境呈弱碱性，有利于细胞在材料表面粘附与生长。

2.7 m-MSC对细胞增殖和碱性磷酸酶(ALP)活性的影响

图7a是MC3T3-E1细胞培养不同时间后，细胞在3种骨水泥表面上的增殖情况。由图可见：随着培养时间的延长，细胞的光密度(OD)值增加，说明细胞在3种骨水泥上不断地增殖。在第7天时，细胞在40m-MSC表面的OD值明显高于20m-MSC和CS，说明细胞在40m-MSC表面增殖较快。结果表明：添加m-MS的m-MSC能促进成骨细胞生长和增殖。m-MSC表面的微环境呈弱碱性，有利于细胞生长；另外，m-MS降解产生的镁、硅离子有利于成骨细胞的增殖[14]。

图6 MC3T3-E1细胞在CS(a,b,c),20m-MSC(d,e,f)和40m-MSC(g,h,i)表面种植6 h(a,d,g),1天(b,e,h)和3天(c,f,i)后的激光共聚焦照片Fig.6CLSM photos of cytoskeletal morphology and spreading of MC3T3-E1 cells on CS(a,b,c),20m-MSC(d,e,f)and 40m-MSC(g,h,i)for 6 h(a,d,g),1 d(b,e,h)and 3 d(c,f,i)

图7 MC3T3-E1细胞在骨水泥表面增殖情况(a),以及培养3和7天后的ALP活性(b)Fig.7Proliferation of MC3T3-E1 cells on the cements surfaces(a)and ALP activity of the cells after cultivating for 3 and 7 days(b)

ALP是成骨细胞分化的一种标志酶，其活性的高低代表细胞成骨分化的程度[26]。由图7b可见，随着细胞在样品表面培养时间的增加，MC3T3-E1细胞的ALP活性不断增加；且细胞在40m-MSC和20m-MSC上的ALP活性高于CS；在第7天时，在40m-MSC上的细胞ALP活性明显高于CS；结果说明：添加m-MS的m-MSC能促进细胞成骨分化，这与文献报道的m-MS能促进成骨细胞分化结果一致[12]。

2.8 组织切片评价m-MSC体内降解和成骨性

图8 CS(a,b,c)、20m-MSC(d,e,f)和40m-MSC(g,h,i)植入兔股骨缺损4(a,d,g),8(b,e,h)和12(c,f,i)周后的三色染色组织切片照片(A);骨水泥植入兔股骨缺损4,8和12周后的新生骨组织量的变化(B)Fig.8Masson trichrome staining photos(A)of CS(a,b,c),20m-MSC(d,e,f)and 40m-MSC(g,h,i)implanted in vivo for 4(a,d,g),8(b,e,h)and 12(c,f,i)weeks,and New bone area change(B)after bone cements implanted in vivo for 4,8 and 12 weeks

图8A是CS、20m-MSC和40m-MSC植入兔子股骨末端骨缺损区4、8和12周后的三色染色组织切片照片(蓝色代表新生骨组织，深红色代表成熟骨组织)。结果显示：随着植入时间的延长，骨水泥不断减少，新生骨组织不断增多，同时伴有成熟骨的形成。图8B是利用Image-pro Plus软件对组织切片进行统计学分析，得到样品植入骨缺损后，不同时间的新生骨组织量。由图可见：骨水泥在体内随时间而不断降解，新生骨组织不断增多。植入体内12周后，40m-MSC和20m-MSC的新生骨面积分别为79.3%和65.2%，明显高于CS(新生骨面积仅占49.1%)。结果表明：添加m-MS的m-MSC能促进新骨再生，该骨水泥具有优良的降解性和成骨性能。

2.9 免疫组化-Ⅰ型胶原评价m-MSC体内成骨

在骨基质矿化的过程中，成骨细胞合成并分泌Ⅰ型胶原，胶原纤维形成框架，为骨矿化提供结构基础。因此，Ⅰ型胶原的合成是衡量成骨细胞成骨能力的一个非常重要指标[27]。图9A是CS、20m-MSC和40m-MSC植入兔子股骨末端缺损4、8和12周，组织切片的Ⅰ型胶原免疫组化染色照片。图中黄色区域为Ⅰ型胶原的阳性表达，黄色区域面积越大，表明Ⅰ型胶原蛋白分泌越多，新生骨组织形成越多。

图9 骨水泥CS(a,b,c)、20m-MSC(d,e,f)和40m-MSC植入体内4(a,d,g)、8(b,e,h)和12(c,f,i)周，组织切片的免疫组化染色照片(A，Ⅰ型胶原染色)和相应时间的阳性表达率(B，Ⅰ型胶原表达)Fig.9Immunohistological staining photos(A,COL-Ⅰstaining)and positive express rate(B,COL-Ⅰexpression)after CS(a,b,c),20m-MSC(d,e,f)and 40m-MSC(g,h,i)implanted in vivo for 4,8 and 12 weeks

图9B是样品植入骨缺损不同时间，植入区组织的Ⅰ型胶原阳性表达率。由图可知：3种材料植入区的Ⅰ型胶原阳性表达率随时间而不断增加，说明3种材料都具有成骨性能。在整个时间段，40m-MSC组的Ⅰ型胶原阳性表达率明显高于CS组。第12周时，40m-MSC和20m-MSC的Ⅰ型胶原表达率分别为73.5%和60.1%，而CS的Ⅰ型胶原表达率为22.7%；说明40m-MSC组的成骨性能明显优于CS组。文献报道：m-MS降解产生的镁、硅离子有利于成骨细胞的增殖和分化，进而促进新骨组织再生[28-29]。而且m-MS降解时呈弱碱性，可以中和硫酸钙降解产生的酸性物质，避免周围组织产生炎症反应，也有利于新组织再生。总之，添加m-MS的m-MSC能促进新骨组织再生，有利于骨缺损的修复。

3 结论

将m-MS掺入CS中，制备了一种新型的复合骨水泥(m-MSC)，该骨水泥具有合适的凝结时间，克服了CS固化过快，临床不易操作的缺点。掺入m-MS不仅提高了m-MSC的降解速率；而且其降解产物可以中和CS降解产生的酸性物质，缓解植入区的pH下降，从而克服了CS易引起周围组织产生炎症反应的缺点。40m-MSC的表面能沉积大量磷灰石，有利于新骨形成。m-MSC具有优良的细胞相容性，有利于MC3T3-E1细胞粘附、增殖与分化；m-MSC成骨性能优良，能促进新骨再生，有利于骨缺损的修复。因此，m-MSC是一种具有临床应用前景的骨修复材料。

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Degradability and Osteogenesis of Mesoporous Magnesium Silicate Modified Calcium Sulphate Bone Cement

CHEN Jie1DONG Xie-Ping＊,2LIU Zheng-Hui1HU-Xing-Long1WEI Jie＊,1
(1Key Laboratory for Ultrafine Materials of Ministry of Education,East China University of Science and Technology,Shanghai 200237,China)
(2Department of Orthopaedic Surgery,Jiangxi People′s Hospital,Nanchang 330006,China)

A novel bone cement of mesoporous magnesium silicate and calcium sulfate composite(m-MSC)was fabricated by introducing mesoporous magnesium silicate(m-MS)into calcium sulfate bone cement(CS).The results showed that the addition of m-MS into CS prolonged the setting time and promoted the degradability of the m-MSC,and neutralized acid substance produced by CS degradation.In cell culture experiments,the result showed that the m-MSC could promote the proliferation and differentiation of MC3T3-E1 cells.In addition,the results of m-MSC histological elevation from bone trauma model revealed that massive bony tissue and Col-Ⅰformed were better than CS after 12 weeks,indicating good osteogenesis of the m-MSC.

mesoporous magnesium silicate;calcium sulfate;composite bone cement;degradability;osteogenesis

TB383

A

1001-4861(2016)06-0935-10

10.11862/CJIC.2016.125

2016-01-18。收修改稿日期：2016-04-05。

国家自然科学基金(No.81271705,31271031)和国家科技支撑计划(No.2013BAI05B10)资助项目。

＊通信联系人。E-mail：13576030901@163.com，jiewei7860@sina.com，Tel：+86 021 64251308；会员登记号：14M0101(董谢平)。