羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)-壳聚糖(chitosan,CS)复合材料在很大程度上可实现HA与CS两者优势互补,有望成为一种理想的骨替换材料.本研究采用分子动力学(molecular dynamics,MD)方法研究HA的3个晶面(001)、(100)和(110)分别与CS复合后混合体系的相互作用,分析HA这3个晶面分别与CS复合后的力学性能.结果表明,3个晶面所对应结合能大小顺序为HA(110)＞HA(100)＞HA(001).其中,HA(110)面与壳聚糖复合后的力学性能最佳,复合结构的剪切模量由29.2 GPa升至42.4GPa;x、y,z方向上杨氏模量分别由92.0、62.7和57.0 GPa升至95.6、102.2和97.5 GPa,3个方向上的杨氏模量差量最大值由46.7％降为7.0％,由此克服了因材料各向异性导致的材料缺陷.
生物材料学 羟基磷灰石 壳聚糖 分子动力学 结合能 力学性能 骨修复材料