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聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)是一种半结晶性的热塑性工程塑料,具有与人体骨匹配的力学性能,其生物相容性、耐环境性、耐磨性、抗疲劳等优点使其成为新一代骨科植入材料,然而其生物惰性限制了进一步的应用。羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA/HAP)是人体自然骨中重要的无机矿物质成分,具有良好的骨传导性和生物相容性,但其力学性能差,不适合单独作为结构材料植入人体。羟基磷灰石(HAP)/聚醚醚酮(PEEK)复合材料是目前应用的较广的新一代骨植入材料,结合了两种组分的优势,在满足人体机械性能兼容的同时,有良好的生物相容性,即与人体骨连接。本文在羟基磷灰石/聚醚醚酮复合材料的基础上,从两个方面进一步提升其生物相容性。首先,利用微弱磁场可以促进提高复合材料生物相容性。本文通过液相化学还原法和液相混合法,制备了 FeNi合金纳米粉体和FeNi/HAP/PEEK复合材料。制备的FeNi合金纳米粉体粒径约100nm,具有良好的化学活性和磁性能,FeNi合金粉体的饱和磁化强度Ms为70emu/g;FeNi/HAP/PEEK复合材料中FeNi纳米粉体以单个颗粒形式均匀分布在基体中,达到了纳米级分散水平。随着FeNi合金粉体含量的增加,复合材料磁性能显著增强。FeNi/HAP/PEEK复合材料的生物相容性显著优于PEEK和HAP/PEEK材料。2%FeNi/HAP/PEEK复合材料具有最优的综合性能,其生物相容性好,饱和磁化强度(Ms)达到1.5emu/g,硬度达到42HBa。其次,利用生物活性金属提高复合材料的生物相容性。在金属材料中,钽和钛是运用最广的骨植入材料,然而应力屏蔽、润湿性差、骨连接能力弱等缺点限制了其运用。本文将钽和钛分别以3%和5%的含量复合到HAP/PEEK复合材料中,研究其力学性能和生物功能特性。相比于钽,加入钛的复合材料杨氏模量更低,硬度更高,润湿性更好,其中5%Ti/HAP/PEEK的杨氏模量为815MPa,接触角为48.44°,硬度45.5HBa;3%Ti/HAP/PEEK的巴式硬度最高(56.88);在体外生物相容性实验中,四种材料均表现出了好的骨连接性能,5%Ti/HAP/PEEK表面的磷灰石面积最大,生长最快,同时对MG-63人体骨肉瘤细胞有促进增殖的作用。含钽和钛金属的PEEK复合材料有着更好的力学性能和生物相容性。研究结果表明,在羟基磷灰石/聚醚醚酮复合材料的基础上,利用微弱磁场和生物活性金属成功增强了 PEEK复合材料的生物相容性。细胞毒性实验及体外模拟体液浸泡实验结果显示,微弱磁场和生物活性金属在提升复合材料骨连接能力的同时,有利于促进成骨细胞分化,提升骨引导能力。