羟基磷灰石(HA)是人体骨的主要无机成分,人工合成的HA常与高分子混合,用作骨移植材料。聚乙烯醇(PVA)具有无毒、亲水以及良好的黏附特性。明胶与胶原具有同源性,在骨移植材料中也有较广泛的应用。本研究中用锌离子对羟基磷灰石进行结构性取代,获得锌掺杂羟基磷灰石(ZnHA),与PVA和明胶复合形成支架。本研究采用共沉淀法合成了不同锌掺杂量的ZnHA粉体,并分别采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征了不同锌掺杂量的ZnHA粉体的晶体结构和粒子形貌。结果表明,随着锌掺杂量提高,ZnHA晶体粒子形状由片状变成棒状,晶粒尺寸不断减小,表明锌离子的掺杂可能抑制了晶体生长。抗菌实验发现掺杂锌使得羟基磷灰石具有抗菌作用。采用冷冻干燥法制作HA与Zn HA复合材料支架,并对支架的孔隙率、表面形貌、基团组成、热稳定性、抗压强度及体外矿化进行了研究。支架孔隙率达到85%以上,孔径的大小为40-200μm,抗压强度可以达到0.2 MPa。所得的多孔复合材料支架孔洞均一,结构稳定。采用大鼠颅骨缺损植入实验。将合适大小尺寸的复合支架材料植入大鼠颅骨缺损部位,植入后12周处死大鼠并取出颅骨缺损部位,进行组织学切片观察。组织学切片分析发现,锌掺杂HA在大鼠颅骨缺损植入中对免疫细胞有一定的调节促进作用。以上结果表明,在骨移植支架材料中,使用ZnHA具有抗菌和调控免疫细胞的作用,增加了支架材料的附加价值。