可降解骨修复材料可在体内逐渐降解并促进骨修复等优点,目前已成为生物材料研究与产品开发的重要方向。无论是可降解无机骨修复材料还是可降解金属骨修复材料目前都存在一定的缺陷:临床上常用的硫酸钙骨水泥存在降解速率过快、力学性能差、生物活性差、抗菌活性低等缺点,而具有优异力学性能的金属锌存在生物活性较低、抗菌活性仍需提高等问题。因此在骨修复过程中容易出现细菌感染的情况,影响骨缺损的修复进度。针对以上缺点,本文一方面使用具有生物活性的硅基陶瓷对硫酸钙骨水泥进行改性,另一方面对金属锌表面构建微纳米结构化来改性,通过对材料理化性能和抗菌性能的探究,评估具有可降解性和抗菌性的双功能材料在受感染骨缺损领域的应用潜力。本论文的研究内容和结果主要包括以下两个方面:1.负载万古霉素的硅酸钙微球/硫酸钙复合骨水泥性能的研究。通过向硫酸钙骨水泥中掺入硅酸钙微球,制备得到了一种具有合适降解速率、药物缓释能力和生物活性的复合骨水泥。研究结果表明,引入硅酸钙微球后使得硫酸钙骨水泥的固化时间延长、可注射性提高,降解速率明显减缓,养护三天后的复合骨水泥的抗压强度可以达到15.67 MPa,几乎是POP骨水泥的两倍。使用负载万古霉素的硅酸钙微球与硫酸钙复合的骨水泥具有很好的缓释药物的能力,其21天累计药物释放量约为载药硫酸钙骨水泥的1/2。此外,掺入硅酸钙微球提高了硫酸钙骨水泥的体外矿化性能,并且硅酸钙微球降解会释放活性离子Si²⁺,可以促进人骨髓间充质干细胞的增殖。2.可降解金属锌表面金属有机框架（MOFs）结构的构建与性能研究。通过超声法在锌表面原位合成了由沸石咪唑酯骨架-8（ZIF8）晶体组成的MOFs层。实验结果显示超声时间与二甲基咪唑的浓度会影响锌表面ZIF8的形貌和生长密度。稳定性测试结果显示ZIF8颗粒层在锌表面具有良好的稳定性。体外矿化实验证明表面修饰后的锌,在其表面有明显的Ca-P层的生成,提高了锌的体外矿化性能。抗菌实验显示,相对于锌金属,ZIF8修饰后的锌对金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用。此外,体外细胞实验结果表明ZIF8层对细胞无明显毒性,具有较好的细胞相容性。综上所述,本文使用不同的制备方法,通过对负载万古霉素的硅酸钙微球/硫酸钙复合骨水泥和锌表面修饰ZIF8颗粒的制备,实现了材料的抗菌功能,改善了材料的理化性质,提高了材料的生物活性,为感染骨缺损修复材料的研究提供了新策略。