硅酸钙纳米材料由于具有良好的生物相容性、生物活性及生物可降解性,在骨组织工程、药物传输等领域具备潜在的应用前景。对硅酸钙纳米材料的组成、结构、形貌、尺寸和维度等进行调控,对于不同应用环境下的生物材料多样性需求具有重要的现实意义。本论文在硅酸钙纳米结构的液相合成方法、调控因素、形成机制以及药物存储和释放等方面进行了探索。主要研究工作如下:　　 (1)采用无表面活性剂的超声波法,首次合成了具有大比表面积和孔容量、由纳米片自组装形成的硅酸钙水合物(CSH)多级纳米结构介孔微球(HNMS),并通过微波热分解法得到形貌得到保持的无水样品HNMS-CS。硅酸钙水合物多级纳米结构介孔微球(HNMS-CSH)的形貌和尺寸受反应物浓度、溶液体积、超声功率和超声时间的影响较小,而结晶度会随超声时间的延长而提高,在使用水和乙醇混合溶剂条件下可以得到尺寸较小的微球。首次发现了HNMS-CSH具有超高的布洛芬(IBU)药物装载能力,其对布洛芬的装载量超过文献报道的最高值;并且其药物装载量可以通过布洛芬与载体的投料比进行调控;该载药系统具有良好的药物缓释性能。首次发现并提出了一个新的药物释放动力学模型,即布洛芬累积释放量与时间对数成线性关系(对数模型)。还发现该载药系统在模拟体液中释放药物后,硅酸钙纳米结构载体完全转变为羟基磷灰石,说明该药物载体具有良好的生物活性。　　 (2)采用化学沉淀法,合成了托贝莫来石型硅酸钙水合物纳米片,并通过热分解法得到形貌和尺寸保持完好的无水硅酸钙纳米片。硅酸钙纳米片的形貌受反应条件控制,而受表面活性剂影响较小。硅酸钙水合物纳米片在an面内生长,并垂直于该面堆积,并由于缺陷导致纳米片弯曲:水热处理可以使纳米片向一维纳米带转变,即延SiO4四面体双链方向生长。实验表明硅酸钙水合物和无水硅酸钙纳米片基本上没有细胞毒性,并具备很高的布洛芬药物装载能力,但所载药物释放速率很快。　　 (3)采用微波辅助水热法,在弱碱性条件下快速合成了硬硅钙石型Ca6(Si6O17)(OH)2纳米带,而且反应物投料比在较大范围内变化时,产物的物相和形貌基本不受影响;通过微波热分解法可以将Ca6(Si6O17)(OH)2纳米带转变为β-CaSiO3纳米带。采用水热法在强碱性条件下合成了水硅钙石型Ca2(SiO3)(OH)2微米带,并通过微波热分解法转变为β-Ca2SiO4微米带。采用水热法,通过改变原料合成了Ca4(SiO3)3(OH)2微米带及相应的β-CaSiO3和β-Ca2SiO4混合相微米带;进一步通过改变投料比和反应时间,得到Ca2(SiO3)(OH)2微米带组装结构及相应的β-Ca2SiO4微米带组装结构,并探讨了其形成过程。Ca6(Si6O17)(OH)2纳米带具有较小的细胞毒性,而Ca2(SiO3)(OH)2微米带基本上没有细胞毒性,还可以促进细胞的增殖。所制备材料的布洛芬装载能力相近,但药物释放速率有较大差别:Ca6(Si6O17)(OH)2纳米带药物释放较慢,其药物释放动力学分两段符合Higuchi模型(药物释放量与时间平方根成线性关系),同时还在整段符合对数模型;而Ca2(SiO3)(OH)2微米带药物释放较快,对数模型符合性不如Higuchi模型符合性好。　　 (4)采用常温沉淀法,合成了无定形硅酸钙水合物CSH/嵌段共聚物PLGA-mPEG复合纳米颗粒(实心和空心颗粒混合物),减小反应物浓度时颗粒尺寸减小,而改变反应物时能出现多孔颗粒,由此探讨了复合颗粒的形成过程。CSH/PLGA-mPEG复合纳米颗粒的细胞毒性很小,同样具有超强的布洛芬装载能力,且药物释放速率较慢,释放过程分两段符合Higuchi模型,但对数模型符合性较差,这可能与PLGA-mPEG的影响有关。