骨关节炎是目前世界上头号致残性疾病之一，严重影响患者的生活质量。目前，人工关节置换术是临床上治疗骨关节炎最有效的治疗方法。常用的人工关节材料主要为金属材料、陶瓷材料和超高分子聚乙烯。这些人工关节材料均是硬质材料与天然关节表面的软骨存在较大差异，容易发生磨损，最终导致假体的失效。受到天然关节骨/软骨界面的启发，通过在传统人工关节材料表面制备仿生润滑软骨层构建软/硬一体化仿生人工关节材料，可以改进人工关节材料的润滑性能，有效提高人工关节材料的使用寿命。本研究中，采用机械嵌合结合仿生黏附、阴阳离子作用、3D打印仿生拓扑结构等方法实现了水凝胶与钛合金基底的结合，软硬结合界面的界面韧性可达3000 J/m²以上，显著优于大多数报道的软硬结合界面以及天然组织界面。此外，软硬一体化仿生人工关节均表现出优异的生物摩擦学性能。
 

软/硬一体化；人工关节；水凝胶；界面结合；生物摩擦性能