聚磷酸钙生物陶瓷(CPP)具有良好的力学性能、生物相容性、骨传导性,在软骨组织缺陷修复中有良好的应用前景,但是聚磷酸钙生物陶瓷作为植入材料,其脆性较大,降解速率较慢,改善其性能的常用办法是将其与另外一种材料复合。壳聚糖作为一种天然高分子材料,具有成膜性好、生物降解性能、生物相容性等优势,广泛应用于医药、组织工程等领域。人们研究了壳聚糖与明胶、胶原、聚乙酸内酯、磷酸钙、纳米经基磷灰石等聚合物或陶瓷复合,与聚磷酸钙的复合研究较少。本试验中,通过浸渍法在聚磷酸钙生物陶瓷上包覆壳聚糖膜层。本文主要从以下几个方面对壳聚糖包覆聚磷酸钙复合生物陶瓷进行研究:首先,通过研究壳聚糖的溶解特性,寻找快速制备壳聚糖溶液的办法。将聚磷酸钙生物陶瓷浸渍在壳聚糖溶液中不同时间,在浸渍后附加超声震荡,探究其对聚磷酸钙表面包覆壳聚糖膜层的影响,从而选出优化方案。随后,通过调节壳聚糖的浓度,致孔剂的添加量、壳聚糖的粘度、聚磷酸钙的结构、掺入明胶的比例等设计不同的壳聚糖膜层包覆聚磷酸钙生物陶瓷复合材料,探究膜层和聚磷酸钙生物陶瓷结构不同对复合材料的表面形貌、接触角、体外降解以及体外生物活性等的影响。使用X射线衍射仪(XRD)、能谱分析仪(EDS)、涂层附着力自动化痕仪、接触角测量仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、电子万能试验机、傅里叶变换红外光谱仪(FI-IR)、赛多利斯天平及其配套附件等表征壳聚糖/聚磷酸钙复合材料的组织结构、物理化学性质,以及两者之间的相互作用。通过在Tris-HCI缓冲液中降解以及在模拟体液(SBF)中浸泡,通过分析质量改变、物相、形貌、成分、基团分析等,以探究壳聚糖包覆聚磷酸钙复合生物陶瓷的体外降解和生物活性。试验结果表明,通过改变醋酸和壳聚糖的加入顺序,可以将壳聚糖溶解的时间缩短3/4以上。将多孔的聚磷酸钙生物陶瓷浸渍在相同浓度的壳聚糖醋酸溶液中不同时间,随着浸渍时间的增长,对孔隙率的影响不大,对增重率、结合力与抗压强度呈现出相似的先增加后下降的趋势,将CPP的抗压强度提高了 3倍左右。在浸渍之后附加超声震荡对壳聚糖溶液进入聚磷酸钙陶瓷的孔隙内有利,优化浸渍过程为浸渍24h附加10min超声震荡。红外光谱、热重分析以及XPS图谱分析表明壳聚糖与聚磷酸钙陶瓷基体之间存在氢键和配合物作用。复合生物陶瓷降解速率受膜层成分和基体结构影响如下:基体为梯度生物陶瓷时,壳聚糖溶液中加入致孔剂邻苯二甲酸二丁酯后,降解速率加快;随着壳聚糖溶液浓度增加,降解速率先下降后上升;随着壳聚糖粘度提高,降解速率提高;随着致孔剂添加量增加,降解速率先上升后下降;降解速率随着壳聚糖/明胶比例的降低先上升后下降;在所研究的复合生物材料中,降解速率最大的为膜层中CS/明胶比例为1:1,致孔剂比例为0.1;单孔CPP陶瓷为基体时,CS/CPP复合生物陶瓷的降解速率与陶瓷致孔剂硬脂酸的添加量成反比。膜层成分为6%浓度CS(B4),CS粘度>200mPa.s(E2、E3),CS/明胶比例为1:2(F3)的复合生物陶瓷在SBF浸泡后在膜层上生成了碳酸化羟基磷灰石Ca10(PO4)3(CO3)2(OH)2,具有生物活性。