由于肿瘤、感染、磨损等原因所致的骨缺损在临床十分常见。传统的骨缺损修复方法,如自体骨移植、异体骨移植,但由于取自体骨痛苦大、后遗症多,异体骨又有排异,不能作为常规应用于临床。而人工合成骨替代物,如羟基磷灰石因为结构与骨骼的无机矿物质结构相似,作为骨替代物被用于骨移植,但限制HAP临床应用的主要不利因素是其易碎的特性和较差的抗拉力强度,在骨创面易发生植入材料的流失,且抗压性能差。 如何在HAP优良生物活性的基础上来提高其机械性能,目前主要有金属材料表面进行HAP涂层,涂层方法有离子无序法、电化学沉积法、等离子喷涂法等,其中以等离子喷涂法因使金属与HAP结合紧密而较为盛行,但该法对温度条件要求较高,当温度条件改变时,易发生HAP涂层脱落等问题,而且终难以避免在人体环境中产生腐蚀、金属离子向机体组织游离、导致机体组织炎症、过敏等问题。而在HA中加入金属、陶瓷、玻璃、SiC晶须及碳纤维等第二相颗粒增强体的方法,其力学性能提高不显著。而功能性梯度复合方法是在较低温度下进行的简单、有效方法,这种方法有利于提高两种异种固体材料相邻界面的紧密结合,有利于减小并有效分布热应力,防止裂缝的产生。 本单位在浙江省科技厅的资助下,与上海大学高材料研究所联合研制了一种新型生物复合材料—HA/ZrO₂梯度复合材料（Graded zirconia-hydroxyapatite composite bioceramic）。氧化锆具有良好强度和生物相容性,因其特殊的增韧机制,优于其它陶瓷材料,室温下3mol%Y₂O₃部分稳定的氧化锆陶瓷具有优良机械性能（抗弯强度为1200MPa）和高的断裂韧性(K_Ic达15MPa·m^1/2)。以氧化锆作为基体材料制备的复合材料能够达到人体负重部位的使用要求。作者用干铺-烧结的方法制备HA/ZrO₂梯度复合材料,使氧化锆材料的高强度、高韧性和HA的生物活性有机地结合起来。 植入体内的或与人体血液接触的生物材料及制品应用于临床的前提和基础是必须检测其生物安全性,即材料的生物相容性。根据国际标准化组织ISO10993-1:1992医疗器械生物学评价标准和要求,对HA/ZrO₂梯度复合材料进行了一系列体内外实验研究,观察其生