试图利用纳米的微尺寸效应来研究纳米羟基磷灰石对提高材料强韧性以及对生 物相容性的影响。有资料报道31)，羟基磷灰石材料近十年来受到临床重视，它 的种植体模仿了骨基质的结构，具有骨诱导性，能为新生骨组织的长入提供支架 和通道，孔径、孔率和孔内部的连通行是骨长入方式和数量的决定性因素。 研究表明6，当种植体内部连通气孔的孔径为5~40m时，允许纤维组织长 入；当孔径为40-100um时，允许非矿化的骨样组织长入；当孔径在150-200 m时，能为骨组织的长入提供理想的场所；当孔径超过200m 时，是骨传导的基本要求；当孔径在200~400μm时，最有利于新骨生长。陶瓷基 复合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基体，通过不同方式引入颗粒、晶须或纤维 等增强体而获得的一类复合材料。目前生物陶瓷基复合材料尚未达到 大规模临床应用阶段，其研究还主要集中于生物材料的活性和骨结合性能研究 以及材料增强研究等。 2.3A203、Zr02等生物惰性材料与生物硬组织的结合的应用 A1203、Zr02等生物惰性材料自20世纪70年代初在临床应用研究中得到 应用，但它与生物硬组织的结合为一种机械的锁合。以高强度氧化物陶瓷为基体， 掺入少量生物活性材料，可使材料在保持氧化物陶瓷优良力学性能的基础上还 具有一定的生物活性和骨结合能力。 为满足骨科临床对生物学性能和力学性能的要求，人们开始了生物活性陶 瓷以及生物活性陶瓷与生物玻璃的复合研究，以使材料在气孔率、比表面积、生 物活性和机械强度等方面的综合性能得以改善。近年来，对羟基磷灰石和磷酸三 钙复合材料的研究也日益增多.18-2.30%羟基磷灰石与70%磷酸三钙在1150℃ 烧结，其平均抗弯强度达155MPa,优于纯羟基磷灰石和磷酸三钙陶瓷，研究 发现羟基磷灰石-磷酸三钙致密复合材料的断裂主要为穿晶断裂，其沿晶断裂 的程度也大于纯单相陶瓷材料。羟基磷灰石-磷酸三钙多孔复合材料植入动物体 内，其性能起初类似于B-磷酸三钙，而后具有羟基磷灰石的特性，通过调整 羟基磷灰石与磷酸三钙的比例，达到满足不同临床需求的目的。45SF1/4玻璃粉 末与羟基磷灰石制备而成的复合材料，植入兔骨中8周后取出，骨质与复合材 料之间的剪切破坏强度达27MPa，比纯羟基磷灰石陶瓷有明显的提高。 2.4生物陶瓷材料目前存在的缺陷 1.愈后有所改善，但是还不是很好 2.恢复时间慢 3.生物陶瓷材料尤其在湿生理环境中的力学性能较差 4.未能解决材料固有的脆性特征 3.可行性分析 3.1创新想法与思考 针对以上生物陶瓷材料存在的缺陷，我想到了以下用纳米技术与生物陶试图利用纳米的微尺寸效应来研究纳米羟基磷灰石对提高材料强韧性以及对生 物相容性的影响。有资料报道[13-15], 羟基磷灰石材料近十年来受到临床重视, 它 的种植体模仿了骨基质的结构, 具有骨诱导性, 能为新生骨组织的长入提供支架 和通道, 孔径、孔率和孔内部的连通行是骨长入方式和数量的决定性因素。 研究表明[16], 当种植体内部连通气孔的孔径为 5~40 μm 时,允许纤维组织长 入; 当孔径为 40~100 μm 时, 允许非矿化的骨样组织长入; 当孔径在 150~200 μm 时, 能为骨组织的长入提供理想的场所; 当孔径超过 200 μm 时, 是骨传导的基本要求; 当孔径在 200~400 μm 时,最有利于新骨生长。陶瓷基 复合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基体,通过不同方式引入颗粒、晶须或纤维 等增强体而获得的一类复合材料。目前生物陶瓷基复合材料尚未达到 大规模临床应用阶段, 其研究还主要集中于生物材料的活性和骨结合性能研究 以及材料增强研究等。 2.3 Al2O3、ZrO2 等生物惰性材料与生物硬组织的结合的应用 Al2O3、ZrO2 等生物惰性材料自 20 世纪 70 年代初在临床应用研究中得到 应用, 但它与生物硬组织的结合为一种机械的锁合。以高强度氧化物陶瓷为基体, 掺入少量生物活性材料, 可使材料在保持氧化物陶瓷优良力学性能的基础上还 具有一定的生物活性和骨结合能力。 为满足骨科临床对生物学性能和力学性能的要求, 人们开始了生物活性陶 瓷以及生物活性陶瓷与生物玻璃的复合研究, 以使材料在气孔率、比表面积、生 物活性和机械强度等方面的综合性能得以改善。近年来, 对羟基磷灰石和磷酸三 钙复合材料的研究也日益增多 [17,18-22]。30%羟基磷灰石与 70%磷酸三钙在 1 150 ℃ 烧结, 其平均抗弯强度达 155 MPa , 优于纯羟基磷灰石和磷酸三钙陶瓷, 研究 发现羟基磷灰石- 磷酸三钙致密复合材料的断裂主要为穿晶断裂, 其沿晶断裂 的程度也大于纯单相陶瓷材料。羟基磷灰石- 磷酸三钙多孔复合材料植入动物体 内, 其性能起初类似于β- 磷酸三钙, 而后具有羟基磷灰石的特性, 通过调整 羟基磷灰石与磷酸三钙的比例, 达到满足不同临床需求的目的。45SF1/4 玻璃粉 末与羟基磷灰石制备而成的复合材料, 植入兔骨中 8 周后取出, 骨质与复合材 料之间的剪切破坏强度达 27 MPa , 比纯羟基磷灰石陶瓷有明显的提高。 2.4 生物陶瓷材料目前存在的缺陷 1.愈后有所改善，但是还不是很好 2.恢复时间慢 3.生物陶瓷材料尤其在湿生理环境中的力学性能较差 4.未能解决材料固有的脆性特征 3.可行性分析 3.1 创新想法与思考 针对以上生物陶瓷材料存在的缺陷，我想到了以下用纳米技术与生物陶