钛酸锶钡-羟基磷灰石纳米复合材料：电学-力学-生物学特性表征及其在骨再生增强中的应用

【编辑推荐】压电材料与驻极体在骨修复领域潜力巨大，但生物相容性与工艺优化仍是关键挑战。本研究通过固相法制备Ba0.5Sr0.5TiO3-羟基磷灰石(HA)复合材料，系统评估其电学/力学性能及细胞相容性。其中含20wt%HA的样品断裂韧性最优，BST-40HA组OD值最高，为骨组织工程提供了新型生物活性支架解决方案。

　　

在骨组织工程领域，兼具电活性与生物活性的复合材料正引发研究热潮。钛酸锶钡(Ba_0.5Sr_0.5TiO₃, BST)作为经典压电材料，与生物骨主要成分羟基磷灰石(HA)的联姻，开辟了骨修复新思路。

研究团队巧妙地将商业钛酸钡/锶纳米粉体与溶胶-凝胶法制备的HA复合，通过1300℃高温烧结，构建出系列BST-xHA支架。电镜下的微观结构显示，HA的加入显著改善了材料界面结合，而介电性能测试揭示了复合材料独特的电荷存储能力。

力学性能测试带来惊喜：含20%HA的样品展现出3.5MPa·m^1/2的优异断裂韧性，堪比天然骨组织。更令人振奋的是，MTT实验证实所有复合材料均无细胞毒性，其中BST-40HA组吸光度(OD)值高达0.89，预示其卓越的细胞增殖诱导能力。

这项研究首次系统论证了BST-HA纳米复合材料的"电-力-生物"三重协同效应，为开发新一代智能骨修复材料提供了重要理论依据。未来或可通过调控Ba/Sr比例，进一步优化材料的压电响应与降解速率匹配问题。