与其它复合材料相比，有机-无机杂化生物材料是应用研究最为广泛的一类，其主要用途在于修复和重建人体的硬组织，作为骨修复或骨固定材料来使用。有机-无机杂化生物材料结合了有机组分的柔韧性和无机组分的刚性，充分利用了无机组分或部分有机组分的生物活性或降解性能，形成了具有综合使用性能的骨修复复合材料。 实验以明胶(Gelatin)、γ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷(GPSM)、钛酸异丙酯(TiPT)及四水合硝酸钙(Ca(NO<,3>)<,2>·4H<,2>O)为原料，采用溶胶-凝胶法制备明胶．CaO-SiO<,2>-TiO<,2>有机-无机杂化材料。无机系统为材料提供化学稳定性、生物活性和机械强度，明胶则可以使材料具有一定的韧性和生物降解性。 明胶-CaO-SiO<,2>-TiO<,2>杂化材料的结构特点是由明胶通过其氨基酸的端基与硅烷水解开环后的端基相连，而硅烷的另一端则经过水解缩聚反应与钛酸异丙酯水解缩聚后形成无机网络，Ca<2+>离子以离子键与无机网络相结合，材料呈非晶态，具有微孔结构。 明胶-CaO-SiO<,2>-TiO<,2>杂化材料具有较高的生物活性，在模拟体液中一周内就有数量较多的羟基磷灰石晶体析出。借助XRD、SEM和EDS分析得出，钙含量的增加提高了材料在模拟体液中表面生成磷灰石的能力，经过对材料的生物活性机理的讨论，得出了合理的解释，在模拟体液中Ca<2+>离子与H<,3>O<+>离子发生交换反应是羟基磷灰石成核的关键，所以钙含量的增加有利于提高材料的生物活性。钛含量对生物活性的影响较复杂，钛含量的增加一方面提供了促进磷灰石成核的Ti-OH基团，另一方面又降低了材料的比表面积从而减少了磷灰石的成核位置。明胶-CaO-SiO<,2>-TiO<,2>杂化材料具备一定的生物降解性。通过测定材料在Tris缓冲液中随时间的质量损失并对其进行分析得出，明胶相对含量越高的材料降解速度越快，明胶是决定材料降解速度的关键因素。经过讨论得出，材料的降解性与明胶的结构和性质有关。 明胶-CaO-SiO<,2>-TiO<,2>杂化材料显示较高的弯曲强度、低的弹性模量及一定的柔韧性。通过对材料力学性能的测试，分析了钛含量、GPSM含量对材料断裂应力、应变及弹性模量的影响。钛含量的增加使材料的弯曲强度增加，断裂应变减小，相应的弹性模量增大。GPSM含量的减少、明胶相对含量的增加则使材料的断裂应变有显著的提高，从而降低了材料的弹性模量，提高了材料的柔韧性。适当的调节钛含量及GPSM与明胶的相对含量可以得到与人体松质骨类似力学性能的杂化材料。 选择合适的原料组成，经过合理的制备工艺过程，可以制得具有较高生物活性、一定的生物降解性及与人体松质骨相似力学性能的杂化材料，这种材料有望成为一种新型的骨修复材料。