羟基磷灰石（HA）因与天然骨组织无机成分的相似性和良好的生物适配性而备受关注。然而,由于骨组织系统的复杂性,按化学剂计量比合成的HA已无法满足现今的临床需求。因此,对HA的改性逐渐成为近年来HA研究的热点。改性方法可分为化学成分改性（化学因素层面）和特殊形貌构建（物理因素层面）,其中,微量元素掺杂和表面微/纳米结构的组装/构建是最普遍且近年来备受专注的改性方法。微量元素掺杂可以调整HA的物理性质（晶粒尺寸、结晶度、溶解度等）,并赋予HA优良的生物学效应（促细胞增殖、分化,血管再生,抑制细菌、抗肿瘤生长等）。HA的微/纳米形貌结构,一方面可以促进HA药物负载/控制释放能力提升,构建优良的药物负载体系,另一方面,作为膜或涂层材料,对蛋白、细胞有促进粘附、诱导定向成骨分化及抑制破骨细胞活性等作用。由此,设计、制备微量元素掺杂且协同具有微/纳米形貌结构的改性HA能赋予HA更多优越的功能,具有十分显著的研究意义。本研究中,镁（Magnesim,Mg）和锌（Zinc,Zn）具有卓越的生物学功能,且Mg/Zn双阳离子掺杂HA的相关研究报道较少,因此选用Mg²⁺和Zn²⁺对HA进行掺杂改性。因此本课题计划以添加Mg和Zn为掺杂元素的同时,以尿素为沉淀剂,结合水热合成法构建出具有微/纳米形貌结构的改性HA生物陶瓷。主要研究内容陈述如下:首先,以水热法为基础合成体系,分别制备不同掺杂量梯度的单元素Zn掺杂HA（0%,1%,3%,5%,7%,10%）、不同Zn掺杂HA中加入小分子模板剂H₆L和不同掺杂量Mg/Zn双掺杂HA,探究其形貌结构、晶体生长、化学成分、离子释放趋势和蛋白吸附/释放等性能。结果显示,随着Zn元素掺杂量增加,Zn-HA的形貌从条带状先转变为类球形再转变为放射花瓣状;当加入模板剂H₆L后Zn-HA-H₆L形貌呈现具有微/纳米形貌的微球（微米尺寸）结构,而且,相同条件下不同Zn掺杂量对HA形貌影响不大;Mg/Zn双掺杂HA呈现类球形和球形,随着Mg和Zn掺杂量增加（达到10%）,Mg/Zn-HA形貌趋于规则微球,形态类似Zn-HA-H₆L。由能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）得出,改性后HA中存在Mg、Zn,且无非HA相存在;X射线光电子能谱（XPS）中检测出存在Mg²⁺和Zn²⁺,推测Mg²⁺和Zn²⁺一定程度上掺杂进入HA晶格中替代Ca²⁺位置。掺杂效率检测结果显示,Zn²⁺掺杂效率高于Mg;Zn²⁺掺杂效率随Zn理论掺杂量增加而下降,Mg²⁺则出现小幅度上升。改性HA中元素释放量随掺杂率增加而增加,Mg/Zn-HA可以同时释放两种元素,Zn释放效率略低于Mg;元素释放趋势较缓慢,利于体内持续释放。蛋白吸附/释放试验中,Zn-HA-H₆L和10Mg10Zn-HA凭借优良的表面结构能更有效地吸附/释放蛋白（牛血清白蛋白,溶菌酶蛋白）。Mg/Zn掺杂HA微球（Mg/Zn-HA）可释放化学信号(Mg²⁺和Zn²⁺),探究浸提液对成骨相关细胞活性等的影响作用。结果表明,当浓度为50 mg/mL时,浸提液具有显著的促细胞增殖、分化作用。此条件下,Mg²⁺具有促进成骨细胞（OBs）增殖、骨髓间充质干细胞（BMSCs）的碱性磷酸酶（ALP）活性提升和成骨基因表达量的上调的作用;Zn²⁺对促进干细胞ALP活性和上调成骨基因表达量也具有积极作用,但对细胞增殖的作用不显著。Mg/Zn掺杂HA微球（Mg/Zn-HA）利用特殊表面结构可影响细胞在表面的生长状态,由此探究接种其表面的成骨相关细胞的活性及分化情况。结果显示,改性HA材料无明显促细胞增殖效果,Mg/Zn-HA因其较为优越的微球形貌,表现出更为显著的促进干细胞ALP活性和上调成骨基因的作用。综上所述,Mg²⁺和Zn²⁺成功掺杂进入HA,且掺杂不同元素的HA形貌会发生一定程度的变化。改性Mg/Zn-HA不但具有离子释放、高效蛋白吸附、控制蛋白缓释能力,还能释放离子促进细胞成骨基因表达;作为表层膜材料,利用微/纳米结构影响成骨细胞的粘附形态,并有利于诱导干细胞定向成骨分化。本研究结果为HA的改性研究提供了实验基础,为新型HA材料的研发提供了新思路。