可生物降解植入材料作为“智能”植入材料吸引了越来越多的关注。生物植入材料在生理环境中的降解特性是其发展的原动力。镁合金具有生物可降解性,生物相容性和与骨骼相近的力学性能,可以避免二次手术,减少“应力遮挡”效应。但是镁合金在生物环境中过快地降解速率阻碍了它的应用。为了解决这个问题,常见的解决办法是在镁合金表面制备合适的陶瓷涂层,但涂层韧性和弯曲强度较低。丝素蛋白作为天然有机生物材料,具有可降解性和生物相容性,且降解速率比镁合金慢。它还可以承载药物,并广泛应用于生长细胞。文主要探究了丝素蛋白包覆镁合金复合结构的制备工艺,形成了有机大分子/无机金属材料复合结构。镁合金作为人造骨材料在丝素蛋白的保护作用下,获得良好的降解速率与足够的机械强度。系统考察了复合结构的表面形貌、连接强度和连接界面,得出镁合金与丝素蛋白连接工艺方法。而后对丝素蛋白包覆镁合金样品进行了体内外降解试验和生物相容性试验,通过对比总结出了丝素蛋白包覆镁合金复合结构具有延缓降解的效果,提出了低温连接机理和降解模型。研究结果表明:镁合金表面经APTES表面修饰后,APTES分子中的羟基可以镁合金表面的羟基发生脱水反应,形成牢固的表面修饰层,修饰层表面裸露的氨基基团易与丝素蛋白分子中的羧基和羟基反应,形成化学键连接,使界面由纯物理连接转变为物理连接与化学连接共同作用,从而提高了结合强度。经过纳米压痕仪测试,表面划痕均匀,丝素蛋白膜无脱落和撕裂,界面无缺陷且连接紧密。丝素蛋白包覆镁合金复合结构在体外降解速率约为镁合金本身的八分之一,在动物体内的速率约为镁合金本身的三分之一,与体外降解相比,体内降解速率较慢。植入体内不会引发周围组织的炎症反应同时维持镁合金的机械稳定性。细胞毒性试验结果表明,丝素蛋白包覆镁合金复合结构生物相容性良好,对细胞无毒性影响。通过对比有无丝素蛋白包覆的镁合金的细胞贴覆生长情况表明,利用丝素蛋白有效地提高了表面贴覆的细胞面密度,改善镁合金表面的生物相容性。通过对降解前后丝素蛋白薄膜的分析表明,丝素蛋白本身并没有发生明显的降解。体液中的离子能够通过丝素蛋白薄膜的纳米空隙渗透进入到内部,与镁合金接触发生降解反应。