成果简介：

骨水泥是一种用于骨科手术的医用材料。骨水泥主要有两大体系：生物相容性较差的PMMA骨水泥和生物相容性良好的磷酸钙骨水泥。PMMA属于生物惰性材料，不能与宿主骨组织形成有机的化学界面结合，另外凝固聚合过程中产生热量、单体的细胞毒性作用、可操作时间有限等不足也限制了其临床应用。磷酸钙骨水泥由一种或几种磷酸钙盐粉末的混合物与调和用的液相发生水化发应，在生理条件下能自固化，如：在温度(37℃)、湿度(100%)条件下发生水化反应得到与人体骨组织相近的固化产物－羟基磷灰石，具有一定的可降解性和良好的生物相容性。但由于现阶段磷酸钙骨水泥存在降解率低、力学性能差等缺点，限制了其临床应用。本项目针对现有磷酸钙骨水泥降解率低、力学性能差等缺点，通过离子掺杂处理、引入增强相，并对骨水泥进行合理化的结构设计，从而提高磷酸钙骨水泥降解率，并增强其力学性能，以使其能够更好在临床得以应用。

成果核心创新点：

1.通过离子掺杂/离子辐照，可提高骨水泥降解率至73%，有效降低人体排异反应；

2.通过陶瓷颗粒原位增强技术，可使骨水泥抗压能力达到103MPa，接近人体骨组织性能；

3.通过在骨水泥中合理引入可降解缝合线，有效提高骨水泥的韧性；

4.团队通过采用增材制造技术，通过多孔骨支架设计，在提高力学性能的同时，也有利于引导自身骨组织生长；

5.在骨水泥中进行三维网格设计，有效提高骨水泥的抗水性。

成果详细用途：

临床上，创伤性椎体爆裂骨折具有特殊的损伤机制，且通常发生在年轻人群，年轻人具有更强的骨重建能力，磷酸钙骨水泥可用于有效治疗这类骨折。同时，磷酸钙骨水泥也是良性骨肿瘤切除手术的有效骨替代物。骨水泥可在临床牙科、骨科发挥很大的作用，有望成为理想的骨骼系统药物载体以及骨替代材料。

预期收益说明：

预计到 2027年全球骨水泥市场规模将达到136.72亿元，在预测期2021-2027年期间骨水泥市场年复合增长率预估为6.19%。