生物活性高分子復(fù)合材料可以被廣泛地用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如骨固定器件、體內(nèi)管狀臨時(shí)支架、組織工程支架、手術(shù)縫合線等，使用完無(wú)需手術(shù)可直接在體內(nèi)降解，并且沒有免疫的問題。8月2日，在中國(guó)科學(xué)院納米力學(xué)和納米復(fù)合材料國(guó)際研討會(huì)上，中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所研究員陳學(xué)思介紹了一種提高納米復(fù)合材料性能的新方法，該方法可以有效提高材料的拉伸強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度。

    骨固定和骨修復(fù)的復(fù)合材料是將聚乳酸接枝的羥基磷灰石共混到高分子材料如聚乳酸的基質(zhì)中而成的。羥基磷灰石是一種天然的生物活性材料，有利于骨誘導(dǎo)、骨再生，可以促使骨形成，并對(duì)人體無(wú)害。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的用于骨固定和骨修復(fù)的納米復(fù)合材料是由聚D、L-乳酸和羥基磷灰石混合而成，但聚D、L-乳酸比聚L-乳酸強(qiáng)度低。國(guó)際上也有用聚L-乳酸加羥基磷灰石共混制成復(fù)合材料，但沒有把羥基磷灰石改性。由于無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料的相溶性不好，所以未經(jīng)改性的羥基磷灰石不能均勻地分散在聚乳酸基質(zhì)材料中。反之，表面化學(xué)改性后的羥基磷灰石就能均勻地分散在基質(zhì)材料中。

    陳學(xué)思向《科學(xué)時(shí)報(bào)》介紹說，課題組使用表面化學(xué)接枝的方法，對(duì)羥基磷灰石進(jìn)行了改性。改性后的羥基磷灰石和聚L-乳酸復(fù)合材料的力學(xué)性能得到顯著改善。首先，抗張強(qiáng)度提高了20%～30%，抗張模量也同時(shí)提高，可達(dá)3GPa，抗沖擊強(qiáng)度也可提高20%～30%。陳學(xué)思表示，該性能的提高對(duì)這種復(fù)合材料今后用做骨固定材料如骨釘、骨板非常有實(shí)際意義。

    課題組用組織工程的方法進(jìn)行兔子的骨修復(fù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。他們用改性后的材料做成孔隙率為90%、平均孔徑約250微米的支架。該支架在體外用骨髓干細(xì)胞培養(yǎng)3～5天后移植到兔子骨缺損的地方，讓其生長(zhǎng)、修復(fù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，缺損骨6個(gè)月后得到了完全修復(fù)。課題組下一步的計(jì)劃是作稍大型的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，最終目標(biāo)是達(dá)到臨床應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)商品化。

    將納米羥基磷灰石改性后再與基質(zhì)高分子共混是一種新的研究思想，通過這種方法，可以使復(fù)合材料的性能大大提高，提高材料的實(shí)用價(jià)值并擴(kuò)大使用范圍。