研究目的筛选出磁性及升温效果良好的微米级磁性介质,并将其按比例掺入临床用骨科修复材料中,旨在制备出具有磁感应热疗作用的微米级磁性复合骨科修复材料。通过对形貌和磁学性能等表征来研究微米磁性材料对传统医用骨水泥的影响。进而研究微米磁性骨水泥的磁场升温能力从而确定其是否具有热疗能力,体外实验确定其生物相同性及有效性。研究方法1.微米磁性介质的筛选：将镍粉、实心不锈钢316L微球(Y)、Fe3O4、钴粉、空心不锈钢430微球(X)与巴斯夫EW及CF级别羰基铁粉清洗干燥。后采用扫描电镜及振动样品磁强计对其基本表征进行测量,并测量其交变磁场下温度变化。2.微米磁性磷酸钙骨水泥的制备及其体外表征：分别将巴斯夫CF级羰基铁粉及空心不锈钢430微球(X)按不同质量添加入临床用磷酸钙骨水泥中,制备出不同浓度的复合磁性骨水泥。对其凝固时间、抗压强度、体外升温等进行检测。3.微米磁性聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的制备及其体外表征：分别将巴斯夫CF级羰基铁粉及空心不锈钢430微球(X)按不同质量添加入临床用聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥中,制备出不同浓度的复合磁性骨水泥。对其凝固时间、聚合温度、抗压强度、体外升温等进行检测。4.微米磁性骨水泥的体外细胞毒性：按照IS010993“医疗器械生物学评价标准”制备磁性骨水泥浸提液。采用CCK-8法检测复合骨水泥浸提液对人成骨肉瘤MG-63细胞的毒性作用。分别检测24h、48h、72h的吸光度,以正常培养基为对照组,计算细胞相对增殖率。5.微米磁性骨水泥的体外热疗：将以筛选出的综合能力较优的复合磁性骨水泥与MG-63人成骨肉瘤细胞共孵育,在交变磁场下热疗30min,37℃5%CO2细胞培养箱中继续培养2h。采用MTT法检测,计算细胞相对增殖率。研究结果1.微米磁性介质筛选：SEM结果显示除Fe304样品形貌不规则大小不均一外,其余样品型貌均较规则且呈球形。VSM结果显示CF羰基铁粉具有较高的磁饱和强度及较低矫顽力。然500kHz交变磁场下空心不锈钢430微球升温性能最好。2.微米磁性磷酸钙骨水泥：分别添加了CF羰基铁粉及空心不锈钢430微球的复合磷酸钙骨水泥暴露在交变磁场下具有良好的升温效果,且添加空心不锈钢430微球的复合磷酸钙骨水泥升温效果要强于CF羰基铁粉复合磷酸钙骨水泥。然添加磁性粒子后的复合磷酸钙骨水泥凝固时间明显延长,且抗压强度也有所下降。3.微米聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥：分别添加了CF羰基铁粉及空心不锈钢430微球的复合聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥暴露在交变磁场下具有良好的升温效果,且添加空心不锈钢430微球的复合聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥升温效果要强于CF羰基铁粉复合聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。且添加磁性粒子后的复合聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥物理性能基本符合IS05833标准。4.微米磁性骨水泥体外细胞毒性：实验结果表明磁性聚甲基丙烯酸甲酯无细胞毒性,具有良好的生物相容性。5.微米磁性骨水泥的体外热疗：实验结果显示磁性PMMA骨水泥热疗效果明显。结论本研究表明微米聚甲基丙烯酸甲酯磁性骨水泥具有骨科修复材料的一般性能,且可在交变磁场下感应升温热疗。同时聚甲基丙烯酸甲酯磁性骨水泥具有良好的生物相容性,体外细胞热疗有较为明显的效果,因而认为其有希望成为可用于骨肿瘤磁感应热疗的新兴骨科材料。