羟基磷灰石(hydroxyapatite，HA)生物陶瓷具有优异的生物相容性 (biocompatibility)、生物活性(activity)和骨传导性(osteoconductivity)，一直是近二、三十年骨修复和替代材料的研究热点。然而，其脆性大，塑形难，和人体骨组织力学性能不相容(弹性模量过高)，使之在临床应用上受到了很大的限制。研制高强柔韧、力学相容性好且具有优异生物活性的骨修复材料以解决临床对大面积和承力骨修复体的迫切需要，是当今国际生物材料研究的前沿课题。 众所周知，自然骨主要是由纳米磷灰石晶体和胶原组成的纳米复合材料，模拟自然骨的组成结构与功能，利用不同性质的材料优化组合而形成的钙-磷／高聚物复合材料由于能够兼具钙-磷材料生物活性和高分子材料的力学性能近年引起了人们极大的兴趣和广泛的关注。聚合物具有好的韧性和接近人骨的弹性模量，但缺乏生物活性。磷灰石是构成人体硬组织无机质的主要成分，生物活性好，能与骨形成牢固的键性结合，将其和高分子复合，可以将二者优良性能充分地结合起来。这种复合骨修复材料的出现和发展，为获得结构和性质类似于人体组织的生物材料开辟了一条广阔的途径。 事实上，人骨矿物和人工合成的高结晶度HA生物陶瓷在组成成分、晶体结构、结晶度和微量元素含量方面不尽相同。骨磷灰石是一种非化学计量、钙磷比(Ca／P)在1.5～1.67之间的缺钙羟基磷灰石。许多研究表明人工烧结的多孔两相(HA+TCP)或多相生物陶瓷在活体组织中显示具有比单纯的HA和TCP更好的生物学行为，人工合成的纳米类骨磷灰石晶体及其与聚酞胺复合骨修复材料研究含碳酸根的磷灰石较之纯的轻基磷灰石(HA)也表现出更高的生物活性。为了提高人工合成骨修复材料的生物活性，合成与生物磷灰石非常相似的类骨磷灰石是制备类骨修复材料的基础。 本研究采用硝酸钙的N，N一二甲基乙酸胺溶液和磷酸钠水溶液反应，在70℃，合成了纳米磷灰石沉积物，然后在常压下于100℃进行水热处理，用N，N一二甲基乙酞胺作为纳米磷灰石晶体(nan。hydroxyapatite，n一HA)合成的分散剂。结果表明:合成的纳米磷灰石晶体有与自然骨磷灰石晶体十分类似的组成成分、晶体结构、尺寸、结晶度和形貌，含有水、氢氧根、碳酸根、磷酸氢根、钠离子等离子和基团，因此，合成的纳米磷灰石晶体可称之为类骨磷灰石晶体 (bone一like aPatite)。不同的水热合成条件对纳米类骨磷灰石晶体的形貌、结晶度和尺寸大小产生影响。水热处理的时间越长，温度越高，生长的磷灰石晶体尺寸越大，磷灰石晶体的结晶度越高;常压下水热处理的纳米磷灰石晶体呈针状，压力条件下呈棒状，常压合成的磷灰石晶体的纵横比明显大于加压合成的晶体:HA初始沉积物放置时间也影响着纳米磷灰石晶体的生长，对刚合成的磷灰石沉积物马上进行水热处理得到的磷灰石晶体尺寸明显大于放置一段时间后再水热处理的磷灰石晶体。 改变传统用磷灰石粉末和高分子在高温高压条件下熔融.复合的方法，本论文直接用纳米类骨磷灰石晶体浆料作为磷灰石来源，通过常压共溶法制备了纳米类骨磷灰石晶体/聚酞胺复合材料(nan。hydroxyapatite/polyamide，n一HA/pA66)。结果表明，类骨磷灰石以纳米级形态均匀地分散在复合材料中，纳米磷灰石晶体在复合材料中的含量可达“wt%，达到了自然骨中磷灰石的含量水平。纳米磷灰石和聚酞胺之间存在化学键合及分子间作用，复合材料的力学性能(特别是抗弯、抗压强度和弹性模量)与自然骨一致。采用注塑发泡方式可制得孔隙率在55一70%之间，孔径在IOOpm一SOOpm之间，平均孔径为300 pm左右的多孔复合材料。多孔类骨修复材料不仅有大孔，而且大孔壁上含有丰富微孔，这对于骨修复是非常重要的。 将n一HA/pA66复合材料浸泡在修正SBF(revised simulated body四川大学博士学位论文 fluid，R一SBF)和植入兔肌肉及骨中，体外体内研究复合材料的生物 活性(bioactivity)的结果表明:复合材料的表面在sBF中和在体内都 形成了一层类骨磷灰石层，所形成磷灰石层的Ca/P比介于1 .50一1 .67 之间，是缺钙、非化学计量、含少量碳酸根的类骨磷灰石。复合材料 表面形成类骨磷灰石层的机制是如下两个过程之一或其共同作用的结 果:开始复合材料中的n一HA有少量的溶解，在其表面周围富集钙磷 离子，使钙磷离子浓度增大，进而导致沉积出磷灰石;或以复合材料 中的n一HA为晶种或成核点，诱导磷灰石在复合材料表面形核，SBF 中的过饱和钙、磷离子浓度促使晶核长大，逐步形成球状或片状的磷 灰石晶体层。植入兔股骨中的复合材料与自然组织形成了直接的键性 结合，表明该复合材料具有良好的生物活性。 对n.HA/PA66复合骨修复材料进行了体内和体外生物学评价。结果表明，复合材料不溶血，无毒，无刺激性，无遗传毒性，无过敏反应，无热原。肌肉埋植90天和骨内植入180天，无任何不良组织反应。用n一HA/P A66复合材料对犬下领皮质骨的缺损进行了修复，术区伤口愈合良好，未发现有排异反应，骨修复材料可与骨组织形成骨性结合，复合材料有引导成骨作用，修复组织在材料周围是以膜内成骨方?