[00956340]医用生物复合陶瓷材料的内固定器材的研制与开发

1、该研究首次采用干铺烧结法将具有骨传导能力的ZrO<,2>和具有骨诱导作用的HAP梯度复合，制备成新型生物复合材料-HA/ZrO<,2>梯度复合材料。该HA/ZrO<,2>梯度复合材料的表面层主晶相为β-Ca<,3>(PO<,4>)<,2>(β-TCP)、α-Ca<,3>(PO<,4>)<,2>(α-TCP)和CaZrO<,3>相，其平均抗弯强度为868.04MPa，最高抗弯强度为1027.27MPa；表面粗糙度为1.95μm。2、HA/ZrO<,2>梯度复合材料发现ZrO<,2>梯度复合HA生物陶瓷是一种无细胞毒性、无急性体内毒性、不致溶血性，并具有良好组织相容性的生物材料。该材料植入窗后可诱导新骨形成，骨组织直接在其表面生长，中间无过渡层，并随时间增长，且新生骨组织互相交织成网，提高了材料本身及材料与骨组织界面的结合强度，最终新生骨完全布满植入材料的表面，新生的骨小梁还可根据力学要求逐渐改建。因此，该材料是一种较理想的植入性骨科生物陶瓷材料。3、培养的鼠成骨细胞能够在HA/ZrO<,2>梯度复合材料表面正常地粘附、延伸、增殖，可引起早期的骨界面的形成。随着培养时间的延长(2-7天)，鼠成骨细胞在HA/ZrO<,2>梯度复合材料表面的密度增加，并以锚状结构牢固地附着于材料表面，且分泌细胞外基质，覆盖并完全包裹材料，说明HA/ZrO<,2>梯度复合材料具有良好的骨细胞相容性。4、HA/ZrO<,2>梯度复合材料具有良好的骨诱导性和骨传导性，生物相容性和免疫相容性良好，成骨效能优，能够与骨界面形成良好的生物连接。5、根据骨折特点，作者采用逐层压平干铺法制备了HA/ZrO<,2>梯度复合医用骨折内固定板，和通过热压铸成型法制备了ZrO<,2>陶瓷骨折内固定螺钉，根据力学原理，测得HA/ZrO<,2>梯度复合医用骨折内固定板的抗弯强度为1027.27MPa ；螺钉的平均显微硬度为1284，平均抗弯强度为390.3MPa，能适应临床需要。6、复制犬股骨横断骨折模型，并采用两种不同材料固定即氧化锆梯度复合羟基磷灰石复合材料和点状接触不锈钢板固定作比较。发现在骨折愈合过程中，尤其骨折12周后的组织学观察，两种内固定材料在骨愈合情况和愈合的微观机制方面有明显差异，为临床应用该生物材料提供实验的理论依据。7、在犬股骨骨折的不同材料内固定模型中，进行不同内固定材料的应力遮挡率比较，发现这两种内固定材料的应力遮挡率分别随着固定时间6周、8周、12周而逐渐降低，且前者要低于后者，但无统计学差异。说明该内固定材料应力遮挡率的下降与固定时间具有相关性，且能促进骨折愈合，是一种可靠的内固定材料。