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为解决骨组织缺损治疗难题，研究人员开展 HACC 修饰 α-CSH/β-TCP 复合骨水泥的制备及性能研究。结果显示该复合骨水泥多项性能良好，3 wt% HACC/α-CSH/β-TCP 综合表现最佳，有望用于治疗感染性骨缺损。
在骨科临床领域，骨组织缺损的有效治疗一直是个棘手的难题。每年全球有大量的骨移植手术，然而现有的治疗方法，如自体骨移植会受供体骨量限制，还可能引发供体部位疼痛和术后感染；异体骨移植则存在疾病传播、免疫反应和移植排斥等风险。
为了攻克这些难题，西南医科大学的研究人员开展了一项关于复合骨水泥的研究。他们致力于探究由 2 - 羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖（HACC）修饰的 α- 半水硫酸钙（α-CSH）/β- 磷酸三钙（β-TCP）复合骨水泥的制备方法和性能，期望其能在骨再生领域发挥重要作用。该研究成果发表在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先通过水热法合成 α-CSH，利用钙盐和磷酸盐的化学反应制备 β-TCP。将 HACC 溶解在去离子水中配制成不同浓度的固化溶液，再将 α-CSH 和 β-TCP 粉末按 7:3 的质量比与 HACC 溶液混合制成复合骨水泥。为评估其性能，使用扫描电子显微镜（SEM）、X 射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等对材料进行表征；通过细胞培养实验、动物实验评估其生物相容性、成骨潜力和抗菌活性等。
在研究结果方面：
- 理化和结构性能：α-CSH 呈短六边形棒状，β-TCP 为细颗粒状。复合骨水泥由 CSD 和 β-TCP 的大薄片紧密堆积而成，有表面孔隙。HACC 未干扰主要水泥相的水化或转化过程，且成功整合到水泥基质中。随着 HACC 浓度增加，水泥凝固时间缩短，抗压强度先降低后升高，均接近或超过人类松质骨强度。
- 可注射性和抗冲刷性：HACC 显著提高了复合骨水泥的可注射性和抗冲刷性，4 wt% HACC/α-CSH/β-TCP 复合骨水泥的可注射性系数高达 95.86 ± 0.38%，在模拟体液（SBF）中浸泡 24 小时后粉末损失极少。
- 体外降解、pH 变化和离子释放：复合骨水泥在 10% 小牛血清和 SBF 中的降解趋势相似，8 周时 HACC 含量高的复合骨水泥降解率更高。降解溶液的 pH 值先下降，后上升，再下降，最后又上升，HACC 浓度与 pH 值呈负相关。钙和磷离子浓度在浸泡初期稳步增加，15 天后趋于稳定。
- 体外细胞相容性和成骨分化：体外实验表明，复合骨水泥总体细胞相容性良好，虽高浓度 HACC 会抑制细胞增殖，但细胞活力仍在 90% 以上。高浓度 HACC 组碱性磷酸酶（ALP）活性显著升高，不同浓度 HACC/α-CSH/β-TCP 复合骨水泥可促进不同成骨相关基因的表达，增强体外成骨分化能力。
- 体外抗菌活性：α-CSH/β-TCP 复合骨水泥本身无抗菌效果，加入 HACC 后抗菌性能显著增强，4 wt% HACC/α-CSH/β-TCP 复合骨水泥对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率分别高达 99.37 ± 0.11% 和 99.62 ± 0.38% 。
- 大鼠股骨髁缺损的骨修复：体内实验显示，复合骨水泥植入大鼠股骨髁缺损处后，无异常组织增生和感染。Micro-CT 分析表明，复合骨水泥组新骨形成更广泛，6 周时骨愈合情况更好。
- 大鼠股骨髁骨缺损的组织学评价：组织学评估发现，HACC 修饰组在 3 周时就有大量骨小梁形成，6 周时愈合更明显。3 wt% HACC/α-CSH/β-TCP 组在 3 周和 6 周时骨修复效果最佳。
研究结论表明，HACC/α-CSH/β-TCP 复合骨水泥在临床应用中展现出巨大潜力。它改善了凝固时间、机械性能、可注射性和细胞相容性，具有良好的抗菌活性，能有效促进骨再生。其中，3 wt% HACC/α-CSH/β-TCP 复合骨水泥综合性能最优，有望成为治疗感染性骨缺损的理想人工骨替代材料。不过，该研究也存在一些局限性，如未在感染性骨缺损模型上进行动物实验，体内成骨速率与体外降解的关系也有待进一步探究。但总体而言，这项研究为骨缺损治疗提供了新的方向和思路，对推动骨修复材料的发展具有重要意义。
