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超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为最重要的人工关节高分子材料，获临床应用已达半个多世纪。临床研究表明，UHMWPE在人体内的氧化导致的破裂和磨损产生的磨屑是造成骨溶解和假体松动发生的根本原因。提高UHMWPE的抗氧化性和耐磨性能，是当前人工关节材料领域的重要研究方向。交联UHMWPE结构与磨损间的关系以及UHMWPE的氧化机理是本领域的重要基础科学问题，对发展高性能、长寿命人工关节至关重要。本文选用多酚抗氧剂(AO)没食子酸十二酯(DG)和没食子酸(GA)分别与医用级UHMWPE (GUR1050)粉末混合并模压成型，经电子束辐照制得高强度、耐磨损、抗氧化的交联UHMWPE材料。本文首先对制备的交联UHMWPE材料的性能进行了研究。通过加速老化，以传统的抗氧化剂维生素E(VE)作为参比，研究了抗氧剂种类和含量对交联UHMWPE氧化速率的影响，证实了含多酚的交联UHMWPE材料具有更优异的抗氧化能力；交联度测试结果显示，DG抑制交联的能力要弱于VE，而GA不影响获得高交联度；磨损结果显示辐照交联AO/UHMWPE与未辐照UHMWPE材料相比磨损速率降低了6090%；软骨细胞培养实验结果表明AO/UHMWPE材料具有良好的生物相容性。本文进一步研究了该交联UHMWPE材料的抗氧化机理。利用红外技术研究发现辐照会增加UHMWPE分子中反式乙烯双键含量并消耗末端乙烯双键，同时使抗氧化剂分子中酚羟基损失。分析发现UHMWPE材料在辐照后的老化过程中会产生酮、氢过氧化物、羧酸、酯等一系列氧化产物。利用FTIR追踪了AO/UHMWPE老化过程中酮和氢过氧化物含量的变化，研究了抗氧化剂的加入对生成酮和氢过氧化物的影响，提出了多酚抗氧化剂对UHMWPE的抗氧化机理。本文研究了该交联UHMWPE材料在关节滑液物质角鲨烯存在下的抗氧化性能。研究结果显示角鲨烯能扩散进入交联AO/UHMWPE材料并诱导加速材料发生氧化；多酚抗氧化剂的加入能有效抑制角鲨烯对交联UHMWPE的诱导氧化，提高材料的抗氧化能力。在体外加速老化28天条件下(ASTM F2003-02)，抑制角鲨烯对UHMWPE诱导氧化所需的最低AO浓度为6.9mmol/L。