人类骨和牙齿是一类非常重要的生物矿物,主要由有机基质和羟基磷灰石(HA)经过有序组装形成的。HA具有优异的生物相容性和生物活性,因而在生物医学领域具有广泛的应用,并引起了研究者广泛而持久的关注。随着HA研究的深入,具有微纳多级结构的HA材料,由于其特殊的表面结构能够增强材料的吸附性能和促进细胞生长,因而成为目前重点研究内容之一。但是,目前仍然存在许多不足,如对HA微纳多级结构还无法做到精确的控制,HA结晶性不易控制以及HA材料的生物相容性问题等,因此在现有研究的基础上,通过对模板的进一步筛选和优化,从而实现对HA微纳多级结构的精确控制以增强其表面细胞的附着和生长能力具有重要的实践意义。以上述思路为出发点,本课题分别研究了自制的碳酸钙(Ca CO3)微球和改性的关节软骨膜(ACM)等两种不同的硬质和软质模板对HA微纳多级结构的诱导和控制,并在此基础上研究了不同模板所制备HA的生物活性等。主要研究内容和实验结果如下:(1)硬模板法:首先,使用沉淀法在羧甲基纤维素钠作用下制备具有规则形貌的单分散Ca CO3微球,并以此为硬模板,在水热条件下制备单分散且均一的微纳多级结构HA微球。研究了不同的温度和十二烷基苯磺酸钠浓度实现了对HA微球纳米结构单元形貌的影响。同时,基于XRD、FTIR和HRTEM表征结果,提出了在不同温度和不同浓度SDBS的作用下的机理,我们认为是在不同温度或不同浓度SDBS作用下HA晶体的晶面生长情况不同,从而控制HA晶体的形貌。研究结果表明:HA微球表面由HA纳米棒或纳米片组成,平均粒径约为7-8μm,且具有尺寸均一、分散性好、比表面积较大等优点。药物负载和释放实验结果表明,它是一种良好的药物载体材料。进一步的体外细胞实验结果表明,HA微球能够很好的促进人类骨肉瘤细胞(MG-63)的粘附和增殖,具有良好的生物活性,而且由纳米片组成的HA微球与纳米棒组成的HA微球相比,更有利于促进细胞增殖。(2)软模板法:使用改性的ACM作为软模板,在人体模拟体液中(1.5SBF)自组装合成海绵状微纳多级结构HA材料。利用SEM、XRD、FTIR和TEM对其结构和组成进行了表征,结果表明合成的样品为碳酸HA晶体,且由大量的HA纳米片组装成三维互连海绵状结构。根据所制备的样品与松质骨(CB)组成和结构的相似性,比较了它们的密度、孔隙率和比表面积。结果表明,海绵状HA材料除了与CB具有相同的结构和成分外,还具有更高的密度、孔隙率和比表面积。细胞培养实验结果显示,海绵状HA材料能够很好地促进MG-63细胞增殖和生长,具有良好的生物活性。本文的研究结果将为HA微纳多级结构的精确控制和新型微纳多级结构的构建提供方法支撑,为HA纳米级结构单元对其生物活性的影响研究提供有益的借鉴。