本文探讨了可降解和细胞相容性掺镁磷灰石骨水泥的制备方法及其性能特点。在骨组织工程领域，开发新材料以满足植入材料的需求显得尤为重要。本研究在传统羟基磷灰石水泥(HAC)的基础上，通过添加氧化镁和磷酸二氢钙粉末(MO-CDP)混合物，制备出掺镁的磷灰石水泥(md-AC)，并研究了其凝结时间、机械强度、降解性、细胞相容性等关键性能。
羟基磷灰石是一种具有优秀生物相容性和骨传导性的材料，早在1986年被Brown和Chow首次报道。典型的自我硬化羟基磷灰石水泥通常包含等摩尔混合的四钙磷酸盐(TECP)和无水二钙磷酸盐(DCPA)，可以在混合后30分钟内硬化，最终产物为羟基磷灰石(HA)。这一过程基于酸碱中和反应。
研究表明，含50wt% MO-CDP的md-AC能够在6分钟内快速固化，并且固化后1小时的抗压强度能够达到51MPa，说明该材料具有很高的初期机械强度。随着MO-CDP含量的增加，md-AC的降解性在Tris-HCl溶液中呈现上升趋势，50wt%的md-AC经过12周浸泡后，重量损失比达到57.5%。此外，在模拟体液(SBF)中浸泡7天后，可在md-AC表面沉积新形成的片状磷灰石。同时，md-AC表面能够促进MG63细胞在第4天和第7天的增殖率显著高于HAC，正常的细胞表型在md-AC表面广泛扩散，并与基底材料紧密结合。细胞在md-AC上的碱性磷酸酶(ALP)活性在第7天相比HAC也有所提高，这表明md-AC具有良好的细胞增殖和分化支持能力，并展现了良好的细胞相容性。
掺镁磷灰石水泥的研究，对骨组织工程领域材料科学的发展具有重要意义。该材料的快速自固化特性使其在临床应用中具有更高的操作便利性，能够迅速形成稳定的植入结构。材料展现出的高初始机械强度确保了其在植入初期可以承受生物体内的压力和负载。此外，md-AC的降解性研究结果预示着这种材料可以被生物体逐渐吸收并被新生骨组织替代，这对于骨缺损修复和骨整合过程而言至关重要。
同时，良好的细胞相容性是评估骨植入材料是否成功的关键指标之一。本研究中md-AC表面良好的细胞附着和增殖能力说明该材料为细胞提供了一个适合生长和分化的微环境，这对促进骨组织修复和再生过程具有积极影响。特别是细胞在md-AC上表现出的碱性磷酸酶活性的提高，更是骨细胞成熟和矿化过程的标志。
结合现有的文献资料和技术报告，可以发现，磷灰石材料的细胞相容性与其表面特性密切相关，例如，材料表面的孔隙率、粗糙度和化学组成都会影响细胞的行为。本研究中md-AC表现出的细胞相容性可能与其表面特性有关，这也提示了未来对于md-AC材料表面改性研究的潜在方向。
本研究提出的掺镁磷灰石骨水泥，以其快速的自固化能力、较高的机械强度、良好的降解性和细胞相容性，展示了作为骨组织工程植入材料的潜力。尽管目前的研究主要集中在材料的基本性能上，但未来还需要深入探讨其长期体内稳定性和组织整合性能，以及在临床应用中的安全性和有效性。此外，对于md-AC在不同细胞类型和不同生物体内环境下的表现也值得进一步研究。在实际应用之前，仍需对其进行更为系统和深入的研究与评估。
