王 薇 蘇 欣 王 珍 王建春 王宏遠(yuǎn)

目前，國(guó)民生活水平普遍提升，口腔種植技術(shù)飛速發(fā)展，人們已將種植義齒當(dāng)作牙齒缺失的首選修復(fù)方法，然而骨缺損卻嚴(yán)重限制了種植義齒的臨床應(yīng)用。自體骨移植來(lái)源有限、移植過(guò)程會(huì)增加患者創(chuàng)傷且有時(shí)會(huì)誘導(dǎo)供區(qū)處健康組織的壞死；異體骨移植有傳播疾病的風(fēng)險(xiǎn)，且需進(jìn)行免疫抑制藥物管理；因此，兼具生物活性和安全性的骨替代材料越來(lái)越受到廣大研究人員的關(guān)注［1］。生物玻璃（BG）具有良好的生物活性、生物相容性、能促進(jìn)骨和軟組織的再生，并且，向BG中加入功能性金屬元素還可以提高其生物學(xué)功能［2-4］。ZnO能夠促進(jìn)成骨細(xì)胞黏附、增殖，有助于骨組織的生長(zhǎng)，并有一定的殺菌消毒功能［5］。相關(guān)研究表明，傳統(tǒng)鋁硅酸鹽玻璃中的鋁元素在骨修復(fù)移植領(lǐng)域中應(yīng)用時(shí)呈現(xiàn)出一定的神經(jīng)毒素特征，因此需要制備不含有氧化鋁或盡量減少氧化鋁含量的BG［6］。然而國(guó)內(nèi)外關(guān)于ZnO全部或部分取代Al2O3對(duì)BG機(jī)械性能、生物活性及生物降解等方面的影響卻鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以鋁硅酸鹽玻璃為基礎(chǔ)，用ZnO取代部分Al2O3，采用有機(jī)泡沫浸漬法，制備出一種含鋅多孔BG骨修復(fù)支架材料，并對(duì)其機(jī)械、生物性能進(jìn)行測(cè)定及分析如下。

1.材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備

實(shí)驗(yàn)材料見(jiàn)表1

實(shí)驗(yàn)設(shè)備見(jiàn)表2

表2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1.2 研究方法 本實(shí)驗(yàn)主要研究不同含量ZnO取代Al2O3對(duì)多孔生物玻璃（BG）支架的孔隙率、抗壓強(qiáng)度（CS）、抗彎強(qiáng)度（BS）、降解性能及體外礦化活性的影響。

以鋁硅酸鹽玻璃（Al2O3-SiO2-CaO-P2O5-Na2O）為基礎(chǔ)，用不同含量（1、2、3wt%）的ZnO（六角晶系結(jié)晶體）取代鋁硅酸鹽玻璃中的Al2O3(見(jiàn)表3)，采用熔融法制備含ZnO 的基礎(chǔ)玻璃（Al2O3-SiO2-CaO-P2O5-Na2O-ZnO）。然后以聚氨酯海綿為模板（在300℃左右時(shí)會(huì)揮發(fā)而不留雜質(zhì)），采用有機(jī)泡沫浸漬法，制備出含ZnO的多孔BG支架，分別為A組：不含ZnO的BG支架，B組：含1wt%ZnO的BG支架，C組：含2wt%ZnO的BG支架，D組：含3wt%ZnO的BG支架。

表3 含ZnO多孔BG支架質(zhì)量百分比（wt%）

1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.3.1 基礎(chǔ)玻璃的制備 基礎(chǔ)玻璃用熔融法制備：將原料研磨均勻后，放入高溫箱式電阻爐中燒結(jié)（1500℃、保溫2h)，水淬、烘干，制得基礎(chǔ)玻璃（見(jiàn)圖1）。

圖1 基礎(chǔ)玻璃試樣

1.3.2 多孔生物玻璃（BG）支架煅燒溫度的確定多孔BG支架的煅燒溫度應(yīng)該在基礎(chǔ)玻璃的軟化溫度與析晶溫度之間，基礎(chǔ)玻璃的軟化溫度通過(guò)熱膨脹測(cè)試獲得，析晶溫度通過(guò)差熱分析獲得，升溫速率均為5℃/min，測(cè)試范圍從室溫到1200℃（見(jiàn)表4）。

表4 基礎(chǔ)玻璃溫度參數(shù)

1.3.3 多孔生物玻璃（BG）支架的制備 多孔BG 支架用有機(jī)泡沫浸漬法制備［7］。①將基礎(chǔ)玻璃破碎、研磨、過(guò)200 目篩和325 目篩，得到粒徑在0.045-0.074mm 之間的玻璃粉末。②聚氨酯海綿改性：用15wt%的NaOH溶液，在60℃的水浴鍋中，對(duì)40ppi（ppi：指每平方英寸的海綿質(zhì)）的聚氨酯海綿進(jìn)行改性處理，改性時(shí)間為40min（改性后的聚氨酯海綿更加蓬松、柔軟，更有利于掛漿），取出后用清水沖洗，室溫下晾干。③將改性后的聚氨酯海綿完全浸入配好的漿料（56wt%的基礎(chǔ)玻璃粉，1.8wt%的乙基纖維素—粘結(jié)劑，15wt%的聚乙二醇5ml—分散劑，20ml 的無(wú)水乙醇—溶劑）中，再擠出多余漿料，使少量漿料均勻粘附在海綿骨架上，然后在室溫下干燥24h，80℃干燥箱中干燥2h，將樣品放入高溫箱式電阻爐中進(jìn)行燒結(jié)（經(jīng)過(guò)在工作窗口溫度范圍內(nèi)進(jìn)行試燒，最終確定理想的燒結(jié)溫度制度，具體見(jiàn)表5），然后隨爐冷卻，制備出理想的多孔BG支架。

表5 多孔BG支架的成型溫度

1.3.4 多孔生物玻璃（BG）支架試件的制備 在本實(shí)驗(yàn)中，需要制備三種尺寸的試件（見(jiàn)圖2）。分別為測(cè)試孔隙率、降解性能、體外礦化活性的5mm×5mm×5mm 的塊狀支架，測(cè)試抗壓強(qiáng)度（CS）的10mm×10mm×10mm 的塊狀支架，測(cè)試抗彎強(qiáng)度（BS）的25mm×5mm×5mm 的長(zhǎng)條形支架。實(shí)驗(yàn)中，去除有堵孔、支架坍塌等有缺陷的試件。

1.3.5多孔生物玻璃（BG）支架孔隙率的測(cè)定

根據(jù)阿基米德原理，多孔BG 支架的孔隙率按照公式1 進(jìn)行計(jì)算，每組10個(gè)試樣，最后孔隙率為10個(gè)試樣孔隙率的平均值。

式中：P－孔隙率，% ma-試樣干重，g

mb-飽和試樣在水中的懸重，g mc-飽和試樣的質(zhì)量，g

圖2 不同尺寸的試件

1.3.6 多孔生物玻璃（BG）支架抗壓強(qiáng)度（CS）及抗彎強(qiáng)度（BS）的測(cè)定 室溫干燥環(huán)境下，利用萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試。每組設(shè)10個(gè)平行樣，CS 采用單軸壓縮試驗(yàn)測(cè)定（測(cè)試過(guò)程中要保證上下表面與探頭充分接觸），所用樣品為10mm×10mm×10mm 的立方體支架；BS 采用三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)測(cè)定，所用樣品為25mm×5mm×5mm 的長(zhǎng)條形支架。測(cè)試加載速率均為0.5mm/min，最大載荷為5.0KN。最終的CS及BS為10個(gè)試樣的平均值。

試樣的CS按照公式2進(jìn)行計(jì)算

σ＝P/S（公式2）

式中：σ－抗壓強(qiáng)度，MPa

P－試樣的破壞載荷，N

S－樣品與探頭的接觸面積，mm2

試樣的BS按照公式3進(jìn)行計(jì)算。

σ=3Fl/(2bd^2)（公式3）式中：σ－抗彎強(qiáng)度，MPa

F－最大彎曲載荷，N l－跨距，mm

b－試樣的寬，mm d－試樣的高，mm

1.3.7 多孔生物玻璃（BG）支架降解性能的研究 通過(guò)測(cè)量各組多孔BG 支架在模擬體液（Simulated Body Fluid，SBF）中浸泡不同時(shí)間（1d、3d、7d）后的重量損失，來(lái)探究多孔BG 支架的降解性能。在濕度大于90%、溫度為37℃的恒溫箱中，將各組多孔BG 支架分別浸泡于SBF 溶液（PH=7.4）中，樣品質(zhì)量與SBF 溶液體積比為1.0mg/mL，SBF 浸泡液每24h 更換一次。分別在1d、3d、7d后，取出樣品，用去離子水和無(wú)水乙醇沖洗，然后置于80℃的烘箱中干燥至恒重，測(cè)量樣品的質(zhì)量損失［8］。本實(shí)驗(yàn)設(shè)置1d、3d、7d三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)5個(gè)平行樣。

試樣的失重比例按照公式4進(jìn)行計(jì)算。

L%＝（m0-m1）/m0×100%（公式4）

式中：L%－質(zhì)量損失百分比

m0－浸泡前樣品干燥質(zhì)量，g

m1－浸泡后樣品干燥質(zhì)量，g

1.3.8 多孔生物玻璃（BG）支架體外礦化活性的研究 首先，在無(wú)水乙醇中超聲蕩洗多孔BG 支架5min，置于空氣中自然干燥。然后，將各組多孔BG支架分別浸泡于裝有SBF溶液（PH=7.4）的聚乙烯瓶中（支架重量與SBF的比例為1.0mg/mL），置于濕度大于90%，溫度為37℃恒溫箱中，不更換SBF浸泡液，分別在1d、3d、7d后，取出支架，用去離子水和無(wú)水乙醇沖洗，然后在空氣中自然干燥。隨后利用掃描電鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）觀察各組多孔BG支架浸泡后的形貌與微觀結(jié)構(gòu)的變化（測(cè)試前需在試件表面噴金，以增強(qiáng)多孔BG支架的導(dǎo)電性），各組材料分別隨機(jī)選取5個(gè)不同位置拍照；將多孔BG支架砸碎，用三頭研磨機(jī)研磨成粉末狀后利用X線衍射分析（X-ray Diffraction，XRD）樣品浸泡后的物相組成［8］。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料用（±s）表示，多組數(shù)據(jù)結(jié)果比較用單因素方差分析，進(jìn)一步兩兩比較用最小顯著性差異法（Least-significant difference，LSD）檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 ZnO 含量對(duì)多孔生物玻璃（BG）支架孔隙率的影響 采用單因素方差分析，A、B、C、D 四組多孔BG 支架的孔隙率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.343＞0.05）。說(shuō)明隨ZnO 含量的增加，多孔BG 支架的孔隙率無(wú)差異（見(jiàn)表6）。

表6 含不同含量ZnO多孔BG支架的孔隙率（%）比較（-x±s）

2.2 ZnO 含量對(duì)多孔生物玻璃（BG）支架抗壓強(qiáng)度（CS）的影響 采用單因素方差分析，A、B、C、D四組多孔BG 支架的CS 有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.000＜0.05），進(jìn)一步兩兩比較，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），說(shuō)明隨ZnO 含量的增加，多孔BG 支架的CS 逐漸下降（見(jiàn)表7）。

表7 含不同含量ZnO多孔BG支架的抗壓強(qiáng)度（MPa）比較（-x±s）

2.3 ZnO 含量對(duì)多孔生物玻璃（BG）支架抗彎強(qiáng)度（BS）的影響 采用單因素方差分析，A、B、C、D四組多孔BG 支架的BS 有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.000＜0.05），進(jìn)一步兩兩比較，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），說(shuō)明隨ZnO 含量的增加，多孔BG 支架的BS 逐漸下降（見(jiàn)表8）。

表8 含不同含量ZnO多孔BG支架的抗彎強(qiáng)度（MPa）比較（-x±s）

2.4 ZnO 含量對(duì)多孔生物玻璃（BG）支架降解性能的影響 采用單因素方差分析，A、B、C、D 四組多孔BG 支架在SBF 中浸泡7d 的失重比例有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.000＜0.05），進(jìn)一步兩兩比較，A 組與B 組比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.164＞0.05），其余各組兩兩之間均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。說(shuō)明在SBF中浸泡7d 后，隨ZnO 含量的增加，多孔BG 支架的降解性能逐漸增強(qiáng)（見(jiàn)表9，見(jiàn)圖3）。

表9 含不同含量ZnO的多孔BG支架在SBF中浸泡7d的失重比例（%）比較（-x±s）

圖3 含不同含量ZnO的多孔BG支架在SBF中的失重曲線

2.5 ZnO含量對(duì)多孔生物玻璃（BG）支架羥基磷灰石（HA）沉積的影響 圖4為含ZnO多孔BG支架在SBF中浸泡不同時(shí)間后的SEM照片。從圖中可以看出，在SBF中浸泡7d后，A組（圖4a）表面只沉積了少量顆粒，沒(méi)有形成HA薄膜。浸泡7d后，B組（圖4b）表面見(jiàn)顆粒沉積，與A組相比，尺寸稍大一些，也未見(jiàn)HA薄膜形成。浸泡3d（圖4c）后，C組表面即見(jiàn)顆粒沉積，7d（圖4d）后，表面形成HA薄膜。浸泡1天（圖4e）后，D組表面即見(jiàn)大量顆粒沉積，3d（圖4f）后，表面形成典型的HA薄膜。

圖4 含ZnO多孔BG支架在SBF中浸泡后的SEM照片（a）A組，7d；（b）B組，7d；（c）C組，3d；

（d）C組，7d；（e）D組，1d；（f）D組，3d.

對(duì)浸泡后樣品的XRD 分析證實(shí)了SEM 的觀察結(jié)果。浸泡7d 后，A 組（圖5a）、B 組（圖5b）多孔BG 支架XRD 圖譜與浸泡前相似，均為饅頭峰，表明多孔BG 支架仍為無(wú)定形態(tài)結(jié)構(gòu)，表面沉積的顆粒并未形成結(jié)晶態(tài)的HA。浸泡前C 組（圖5c）多孔BG 支架的XRD 圖譜為饅頭峰，浸泡3d 后，仍為彌散性較強(qiáng)的漫散射峰，浸泡7d后，XRD圖譜上出現(xiàn)了衍射峰，經(jīng)對(duì)照，分別為HA（002）晶面和（211）晶面的特征衍射峰，表明表面的沉積物已轉(zhuǎn)化為晶態(tài)HA。浸泡前D 組（圖5d）多孔BG 支架的XRD圖譜為饅頭峰，浸泡1d 后，仍為彌散性較強(qiáng)的漫散射峰，浸泡3d 后，XRD 圖譜上出現(xiàn)了衍射峰，經(jīng)對(duì)照，分別為HA（002）晶面和（211）晶面的特征衍射峰，表明表面的沉積物已轉(zhuǎn)化為晶態(tài)HA。說(shuō)明隨ZnO 含量的增加，多孔BG 支架體外礦化活性逐漸增強(qiáng)。

3.討論

3.1 Al2O3對(duì)生物玻璃（BG）性能的影響 郭宏偉等［9］通過(guò)研究Al2O3含量對(duì)無(wú)堿鋁硼硅玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響得出，Al2O3作為網(wǎng)絡(luò)中間體，通過(guò)與硅氧四面體［SiO4］相連，將斷裂的Si-O 網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，使結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)增加，使更多的網(wǎng)絡(luò)修飾體可以進(jìn)入玻璃網(wǎng)絡(luò)，使玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得緊密。因此，在一定范圍內(nèi)，隨Al2O3含量的不斷增加，玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加完整，使得玻璃的強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。但是，有研究表明，玻璃的生物活性會(huì)因?yàn)槠渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)而下降，甚至變?yōu)樯锒栊?。Andersson等［10］認(rèn)為，鋁離子溶解后會(huì)與周圍組織相結(jié)合，從而占據(jù)玻璃與組織的結(jié)合位點(diǎn)；鋁離子會(huì)占據(jù)Ca2+、PO43-與富硅層的結(jié)合位點(diǎn)，從而降低玻璃表面富硅層的交聯(lián)度；鋁離子還會(huì)與富鈣、磷層結(jié)合，形成與骨中的HA 不相容的復(fù)合物，這就解釋了為什么Al2O3的引入會(huì)使玻璃的生物活性下降。

3.2 ZnO 對(duì)生物玻璃（BG）性能的影響 本研究發(fā)現(xiàn)，隨著氧化鋅含量增加, BG 支架的抗壓強(qiáng)度（CS）和抗彎強(qiáng)度（BS）均下降，而郭煒煌［8］將2wt%的四角狀氧化鋅加入到BG/明膠復(fù)合支架中，卻顯著增強(qiáng)了復(fù)合支架的CS 和BS，這種結(jié)果差異是由四角狀氧化鋅和普通氧化鋅的結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致的，與普通氧化鋅相比，四角狀氧化鋅具有獨(dú)特的四針狀結(jié)構(gòu)，依靠此結(jié)構(gòu)可以使其緊密包裹于BG 支架中，從而增強(qiáng)BG 支架的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增強(qiáng)BG 的機(jī)械強(qiáng)度［11］。因此，后續(xù)實(shí)驗(yàn)可將不同尺寸形態(tài)的氧化鋅加入到BG 中，研究不同尺寸形態(tài)的氧化鋅對(duì)BG性能的影響。

圖5 含ZnO多孔BG支架在SBF中浸泡后的XRD 圖譜

Shepherd DV 等［12］研 究 發(fā) 現(xiàn)，鋅 可 以 激 活Runx2基因表達(dá)，抑制骨髓間充質(zhì)細(xì)胞向破骨細(xì)胞樣細(xì)胞轉(zhuǎn)化，還可以啟動(dòng)成熟破骨細(xì)胞凋亡來(lái)抑制破骨細(xì)胞骨吸收進(jìn)程。Zhao 等［13］采用傳統(tǒng)熔煉鑄造技術(shù)，制備出含鋅硼酸鹽BG 支架，該BG 支架與人骨小梁有著類似微結(jié)構(gòu)，對(duì)該含鋅硼酸鹽BG 支架進(jìn)行體外細(xì)胞培養(yǎng)，結(jié)果表明，含鋅BG可以促進(jìn)堿性磷酸酶的分泌表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)人間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖和分化。對(duì)鼠顱骨缺損修復(fù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，含鋅BG 組骨再生能力顯著高于不含鋅BG 組。本課題組后續(xù)將對(duì)制備的多孔BG 支架進(jìn)行體外細(xì)胞培養(yǎng)及動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步研究ZnO 取代Al2O3對(duì)多孔BG 支架生物相容性、成骨細(xì)胞增殖能力及體內(nèi)降解性能的影響，找到ZnO 取代Al2O3的最適宜量，使機(jī)械強(qiáng)度、生物活性及生物相容性有效結(jié)合，使多孔BG 支架材料的降解速度與成骨速度相匹配，從而為開(kāi)展新型高強(qiáng)度BG 骨修復(fù)支架材料的研究和相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供一定的理論支持。

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論 影響生物玻璃（BG）性能的決定因素是玻璃的Si-O 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［14］，而鋅離子正是通過(guò)調(diào)節(jié)BG 的Si-O 網(wǎng)絡(luò)來(lái)影響其性能。ZnO 取代Al2O3會(huì)使玻璃網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)更多的斷點(diǎn)，使玻璃網(wǎng)絡(luò)的完整性下降，進(jìn)而促進(jìn)玻璃的離子釋放和降解，促進(jìn)羥基磷灰石（HA）的形成，因此，本實(shí)驗(yàn)中，隨著ZnO 取代Al2O3含量的增加，多孔BG支架的降解性能及體外礦化活性逐漸增強(qiáng)。這與杜瑞琳［14］用ZnO 取代58S 玻璃中的CaO 得出，隨ZnO 含量的增加，58S 玻璃的降解速度和HA 沉積下降，結(jié)論不一致。分析原因?yàn)椋琙nO、Al2O3、CaO對(duì)玻璃Si-O 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響不同，ZnO 取代Al2O3，使玻璃網(wǎng)絡(luò)的完整性下降，故而促進(jìn)玻璃的降解和HA 沉積；而ZnO 取代CaO，使玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更緊密，從而限制玻璃的降解和HA 沉積，因此會(huì)出現(xiàn)不一致的研究結(jié)果。

A 組與B 組BG 分別含有3wt%和2wt%的Al2O3，A、B兩組BG在SBF中浸泡7d后均未見(jiàn)HA形成，故A、B 兩組BG 無(wú)體外礦化活性，即玻璃中含有少量的Al2O3就會(huì)使玻璃喪失生物活性。這與Hench［15］研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)45S5 玻璃中Al2O3含量達(dá)到3wt%時(shí)，BG即失去生物活性，結(jié)果一致。

A、B、C、D 四組多孔BG 支架都具有較高的孔隙率（超過(guò)50%），各組之間沒(méi)有明顯的差異，并且均在人體松質(zhì)骨的孔隙率范圍內(nèi)，符合人工骨材料的要求。分析其原因?yàn)?，本?shí)驗(yàn)采用有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔BG支架，漿料主要粘附在海綿骨架上，在燒結(jié)過(guò)程中，海綿揮發(fā)而不留下多余雜質(zhì)，故獲得的多孔BG 支架具有與泡沫海綿類似的結(jié)構(gòu)，因此，多孔BG 支架的孔隙率主要受聚氨酯海綿尺寸的影響［16］。另外，在用有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔BG 時(shí)，掛漿料的方法也會(huì)對(duì)多孔玻璃的孔隙率產(chǎn)生影響。若沒(méi)有讓有機(jī)泡沫充分吸收料漿，掛漿料少，燒成時(shí)容易使多孔玻璃支架坍塌，不能得到完整的支架；若掛漿料過(guò)多，則容易引起堵孔的現(xiàn)象，從而影響孔隙率的大小。因此，為了防止堵孔或玻璃支架坍塌，保證料漿能夠在有機(jī)泡沫上均勻分布，常采用手工擠壓、離心法、吸附法等來(lái)進(jìn)行漿料浸漬［7,17］。

隨著ZnO 取代Al2O3含量的增加，多孔BG 支架的抗壓強(qiáng)度（CS）及抗彎強(qiáng)度（BS）不斷下降，D組多孔BG 支架僅能達(dá)到人體松質(zhì)骨CS及BS的下限，仍不能用于承載骨方面的修復(fù)。這與Oki 等［18］的研究發(fā)現(xiàn)，隨ZnO含量的上升，BG支架材料的強(qiáng)度會(huì)下降，結(jié)果一致。分析原因，這與Al2O3含量的下降也有關(guān)，Al2O3含量下降，會(huì)使玻璃網(wǎng)絡(luò)的完整性下降，從而使玻璃的強(qiáng)度下降［9］。

僅本研究結(jié)果而言，ZnO 取代Al2O3對(duì)多孔BG支架的孔隙率影響較小，孔隙率主要受聚氨酯海綿尺寸的影響。ZnO 取代Al2O3會(huì)降低多孔BG 支架的抗壓強(qiáng)度及抗彎強(qiáng)度，當(dāng)ZnO 完全取代Al2O3時(shí)，BG 支架僅能達(dá)到人體松質(zhì)骨的最低機(jī)械強(qiáng)度要求，因此，需要進(jìn)一步調(diào)整BG 的化學(xué)組分來(lái)提高其機(jī)械強(qiáng)度。ZnO 取代Al2O3能增強(qiáng)多孔BG 支架的降解性能及體外礦化活性，為后續(xù)進(jìn)行細(xì)胞體外培養(yǎng)及動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，為開(kāi)展新型生物玻璃骨修復(fù)支架材料的研究和相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供一定的理論支持。