摘要：目的Ti是一种惰性金属材料,植入骨中后存在着生物活性低,骨结合所需时间长等问题。而锆基非晶合金因其独特的原子排列结构可兼具高强度、低模量的力学性能优势与良好的生物相容性。同时,不同的构成元素可以赋予锆基非晶合金不同的个性差异,实现性能优化。为探索锆基非晶合金作为口腔种植材料的应用前景,本研究构建一种新的锆基非晶四元合金,其成型直径可满足种植体的加工要求,并以Ti为对照,比较其压缩断裂强度、生物相容性及促血管生成能力,以检测新型锆基非晶合金作为口腔种植材料的应用潜力。方法以Inoue对非晶合金(bulk metallic glasses,BMG)体系研究的经验准则为依据,设计成分体系为Zr-Cu-Al-Nb。使用铜模吸铸法对具体成分比例进行筛选,得到成型直径≥5 mm的成分比例。确定成分为(Zr_(60)Cu_(26)Al_(14))_(100-x)Nb_(x)(x=1,3,5 at.%)(ZrBMG),采用X射线衍射仪(X-Ray diffraction,XRD)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)验证样品非晶结构;采用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)验证样品的元素组成;确定Zr-BMG可满足种植体加工及检测要求。以Ti为对照,进行室温单轴压缩实验,比较其压缩断裂强度;并采用细胞计数实验(cell counting Kit-8,CCK-8)比较材料在1、3、5、7天对细胞增殖的影响;使用血管生成实验、划痕实验及实时荧光定量PCR实验检测样品促血管生成的能力。结果(Zr_(60)Cu_(26)Al_(14))_(100-x)Nb_(x)(x=1,3,5 at.%)的成型临界尺寸可满足种植体加工要求:x=1时,该体系形成非晶结构的临界尺寸可达7 mm;x=3,5时,临界尺寸可达5 mm。XPS证实材料成分与预设一致。力学性能方面,x=1时其压缩断裂强度最高为1630.52±61.03 MPa,x=5时其压缩断裂强度最低为1102.23±25.00 MPa。生物学性能方面,CCK-8实验表明,Zr-BMG对细胞增殖的影响与Ti无统计学差异(P>0.05);利用材料浸出液对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)进行血管生成及划痕实验,Zr-BMG较Ti展现出更强的促血管生成和促细胞迁移能力;qRT-PCR实验表明,经Zr-BMG浸提液处理的细胞,24h后与血管生成有关的血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、促血管生成素2(Angiopoietin-2,ANG2)、爱帕琳肽(Apelin,APLN)因子表达显著升高(P<0.05)。结论本研究研发的(Zr_(60)Cu_(26)Al_(14))_(100-x)Nb_(x)(x=1,3,5 at.%)成型尺寸佳,可满足加工成为种植体的要求,具有优异的力学性能和显著的促血管生成能力,可作为一种面向口腔种植的极具研究和应用价值的材料。