羟基磷灰石(hydroxyapatite，简称HA)是人体和动物骨骼的重要无机成分，具有良好的生物相容性、骨传导性。高致密HA有较高强度，但植入体内后仅能与组织在界面上形成化合键结合，其脆性和不易加工性限制了其应用。与致密HA相比，多孔HA具有较高的比表面积，植入后能使软组织不仅沉积于界面，而且可以沉积于孔隙内，增加表面积，提高材料的生物活性，能为材料与体液和生物细胞的充分接触提供条件，并为骨组织的长入提供几何空间。Mg元素是人体重要的微量元素，几乎参与人体内所有的新陈代谢过程。在人体细胞内，Mg是第二重要的阳离子，它能激活体内多种酶抑制神经异常兴奋性，维持核酸结构的稳定性，参与体内蛋白质的合成、肌肉收缩及体温调节。近代研究证实，动脉硬化、骨质疏松、抑郁症等均与缺Mg有关。细胞毒性研究表明，Mg对于骨髓细胞的生长没有抑制作用，也没有发现细胞溶解现象，它可以促进骨细胞的形成，加速骨的愈合，具有良好的生物相容性和力学相容性，Mg在骨修复组织材料领域的应用越来越受重视。　　 本文创新地提出Mg与HA材料复合进行高温烧结，利用金属Mg在高温气化(沸点为1090℃)的特性，用Mg粉作造孔剂，成功制备出多孔含Mg超细晶HA(submicron Porous Mg-HA)骨修复生物医学材料，具有良好的体内成骨性能。系统地研究是多孔含Mg超细晶HA的组成成分、微观形貌和组织结构，采用模拟体液、细胞毒性、溶血率、成骨细胞复合Mg-HA材料培养及动物骨植入实验，对多孔Mg-HA材料进行了生物相容性评价。同时，首次系统地研究了纯HA在不同烧结温度下烧结的行为和纯HA烧结体微观组织及力学性能。具体研究内容和结果如下：　　 用Ca(H2PO4)·H2O和Ca(OH)2为原料制备n-HA粉体，系统地研究了烧结工艺参数对纯HA组织结构及力学性能影响规律；将n-HA粉体和Mg粉按一定比例混合后压制成型，经高温烧结制备多孔含Mg超细晶Mg-HA，利用DSC、XRD、XPS、TEM、SEM、EDX及FT-IR等手段研究多孔含Mg超细晶Mg-HA的微观组织结构及力学性能，并对纯HA及多孔含Mg超细晶Mg-HA材料进行了生物相容性评价。　　 研究结果表明，纯HA理想的烧结温度在11O0℃～1300℃之间，最佳的压制成型压强为200MPa；提高烧结温度和延长烧结时间有利于提高纯HA的力学性能；HA晶粒初始长大的烧结温度在850℃～950℃，烧结温度小于1100℃时HA的晶粒长大速度较慢，温度高于1100℃、烧结时间超过2h后，可以得到致密化程度较好的HA材料。Mg是理想的造孔剂材料，可制备出孔径尺寸分布可控的多孔Mg-HA，烧结过程中，形成的Mgo对HA的晶粒长大起到了抑止作用，多孔含Mg超细晶Mg-HA的晶粒尺寸和HA晶界间的MgO的体积分数有关，提高烧结温度及延长烧结时间有利于提高多孔含Mg超细晶Mg-HA的力学性能。　　 体外模拟体液实验结果表明，多孔Mg-HA比纯HA具有高的生物活性和良好的诱导类骨磷灰石生长的能力。多孔含Mg超细晶Mg-HA经模拟体液浸泡，材料表面有Ca3PO4、CaMgCO3生成。多孔含Mg超细晶HA材料于模拟体液浸泡一定的时期，材料中有镁离子溶出，随着浸泡时间的延长，模拟体液中镁离子浓度增加，其范围在25～60ppm。多孔Mg-HA材料在模拟体液中的d-螺旋降低，而β-折叠增加，可以与蛋白质中的酰胺(II)带作用，并降低其振动频率。本文实验结果为新型多孔Mg-HA材料在治疗骨肿瘤及骨癌症方面的应用提供了实验基础。　　 生物相容性及动物植入实验结果表明，纯HA和多孔含Mg超细晶Mg-HA材料的溶血率分别为0-8％和1．75％，不引起溶血反应，细胞毒性级别均为O级，两种材料无明显细胞毒性，多孔含Mg超细晶HA材料与成骨细胞复合培养24小时后，细胞的粘附率为64％，材料周边有细胞贴壁生长，细胞数目随培养时间增加而明显增多。动物植入实验结果表明，实验材料植入白兔股骨后，材料边界部分发生降解，在植入材料周围不仅存在多种无机磷酸钙盐，同时还出现了以胶原蛋白为主的多种蛋白质，证实有新骨生成，与原骨发生不同程度的整合。Mg引入不仅发挥造孔剂作用，而且能更快的促进骨再生修复，效果良好。本工作研发的多孔含Mg超细晶Mg-HA生物材料具有良好的体内成骨性能，可以满足生物材料的应用要求。