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作为骨修复材料,生物活性玻璃(BGs)具有更高的生物活性、更强的骨传导和骨诱导性,然而其在临床上的应用并不如其它生物陶瓷成功。主要原因是:BGs是一种脆性材料,BGs支架植入体内后无法在承重部位和周围骨组织一起承担载荷。研究证明,聚合物的引入可以显著增强BGs的韧性,但却导致复合材料的压缩强度明显下降,不能满足要求。BGs/聚合物复合材料压缩强度下降的主要原因是二者之间无法形成稳定的相互作用。从BGs来讲,传统方法制备BGs必须经过高温后处理过程而极易导致BGs发生团聚,无法在聚合物中均匀分散;另外,传统方法制备出的BGs粒径较大(微米或毫米级)、粒径不均匀而且形貌不规则,这些均对BGs与聚合物之间形成稳定的相互作用产生不利的影响。纳米级BGs(nBGs)能够在一定程度上改善上述问题,但是由于制备方法相似,nBGs仍存在着制备困难以及难以在聚合物中均匀分散等问题。 本文研究了一种在室温下制备nBGs的方法,制备了具有良好生物相容性和胶体稳定性的单分散球形生物活性纳米粒子(BPs),并在此基础上研究了BPs在骨、软骨修复以及伤口愈合领域中的应用。BPs可以显著改善传统方法制备的BGs粒径大、粒径分布不均匀、形貌不规则以及在聚合物中无法均匀分散等问题,为后续BPs/聚合物复合材料性能的提高奠定了基础。针对BGs/聚合物复合多孔骨修复支架力学强度不足的问题,采用BPs代替BGs,制备了孔隙率为~80%、孔径为50-400μm的BPs/Gel多孔支架。由于BPs能够在明胶中均匀的分散,并且具有更大的比表面积,因此,BPs与明胶之间具有更强的相互作用,而BPs/Gel多孔支架的压缩强度和杨氏模量较传统的BGs/聚合物多孔支架均有显著提高,达到松质骨的要求。同时,BPs/Gel多孔支架具有良好的生物活性和生物相容性,能够促进成骨细胞的粘附和增殖,是一种非常有潜力的骨修复材料。针对目前关节软骨修复中植入体无法和周围组织进行整合而进行生物固定的问题,利用BPs/Gel复合材料良好的生物活性,模拟天然骨软骨结构,制备了能够通过和软骨下骨进行键合而得以整合和固定的梯度BP-12/GCG水凝胶材料,为关节软骨的修复提供了一种新的途径。针对目前BGs在伤口愈合领域中的应用的局限性,将BPs代替BGs,制备了一种简便实用的BP-12/Gel水凝胶敷料。该敷料可以有效的促进伤口愈合,并且通过触变性可以迅速在膏体和凝胶之间转换,有利于临床,尤其是紧急状况下的伤口保护和愈合。