近年来,随着经济快速发展、人口老龄化和体育事故频发,因创伤骨折、骨组织坏死等导致骨组织缺损患者增多,骨缺损修复材料需求量增大。然而自体骨和同种异体骨因其来源短缺、供骨区并发症等问题应用受到限制。人工骨修复材料成为研究热点,目前临床上所用的人工骨修复材料中,羟基磷灰石（HA）基人工骨修复材料因具备良好的生物相容性,成为临床上应用最广泛的骨缺损修复材料之一。经统计,HA基骨修复材料的临床治疗多数可达到预期效果,但仍有5%植入后愈合迟缓、伤口感染或手术失败的患者,这是由于现有HA骨修复材料与自然骨相比仍存在成分和结构差异明显、成骨诱导能力不足、降解与成骨速率不匹配、无抗菌性等问题。相关研究表明,自然骨中除了HA的基本成分外,还含有Mg、Zn、Sr、Na等微量活性元素,具有较强的成骨诱导能力,能明显改善骨修复效果。因此,针对以上问题本文提出将促进成骨诱导且具有一定抗菌性的元素（Zn、Mg）与纳米HA功能复合。相关研究表明,Zn2+能加入到HA中的浓度受限,一般不超过1.67wt%,Mg添加量在5wt%时效果较优。本文在无黏结剂的条件下利用放电等离子烧结（SPS）系统制备了ZnO含量1.3wt%,MgO含量8.4wt%且具有仿骨结构的多孔ZnO-MgO/HA生物复合材料,研究了不同烧结温度（850℃～1050℃）和不同造孔剂添加量（30wt%、40wt%、50wt%）对其孔隙特征、力学性能、体外矿化和降解行为的影响,并通过体外细胞实验和抑菌实验评价其生物相容性和抗菌性,得出以下结论:多孔复合材料由HA相、MgO相及ZnO相组成,烧结温度（29）950℃时,出现了少量HA的脱羟基分解产物b-TCP相,多孔复合材料孔隙率均高于32%,孔径尺寸集中在150μm～400μm。随烧结温度升高,孔隙率下降,孔径尺寸向小孔径偏移,孔隙连通性降低,其力学性能有所提升,材料浸泡两周的类骨磷灰石沉积能力略有减弱,降解率呈先增大后减小的趋势,烧结温度为950℃时,复合材料的降解率较高,在第七周降解率为11.3wt%。因此,优化烧结温度为950℃。不同造孔剂NH4HCO3含量为下制备的多孔ZnO-MgO/HA生物复合材料孔隙率分别为35%、40%和45%,随NH4HCO3含量增加,大孔小孔之间的连通性提高,孔径尺寸分布有向两级偏移的趋势。多孔复合材料的力学性能有所降低,均满足于松质骨骨修复材料的力学性能要求（抗压强度30～50MPa）。表面类骨磷灰石沉积量增大,沉积层增厚,复合材料的降解率有明显提升。体外细胞学实验结果表明,在孔隙率为45%,烧结温度为950℃条件下制备多孔HA材料及多孔ZnO-MgO/HA生物复合材料具有一定细胞活性,均属于Ⅰ级无毒材料,ZnO、MgO的添加有利于成骨细胞MG63细胞的增殖并减少了细胞凋亡,多孔ZnO-MgO/HA生物复合材料具有更好的细胞活性及生物相容性。表面平板涂布实验结果表明,在相同条件下制备的多孔ZnO-MgO/HA生物复合材料比多孔HA材料具有更好的抗菌性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为88.1%及82.6%,Zn2+和Mg2+会从多孔复合材料中逐渐释放,作用于细菌内部达到抗菌效果,ZnO、MgO的添加有利于增加多孔HA生物材料的抗菌性能。综上所述,在950℃下制备的NH4HCO3含量为50wt%的多孔ZnO-MgO/HA生物复合材料在生物医用人工骨修复材料领域中存在潜在的应用前景。