近年来,骨缺损疾病困扰着越来越多因意外创伤或手术切除导致骨骼缺失的患者,而人工合成骨移植是可持续治疗骨缺损疾病的有效手段。最近有报道指出磷酸镁生物陶瓷相比传统的磷酸钙生物陶瓷具有更好的力学性能、生物降解性与生物相容性,是一种有潜力的人工骨移植材料。成骨活性和血管生成活性的协同作用是促进骨重塑的关键因素。锂离子和富镁离子的微环境能有效刺激促血管生成因子体外分泌,并激活多种信号通路诱导血管内皮细胞的增殖与分化,进而促进血管生成加速骨重塑进程。因此,本论文通过锂离子掺杂磷酸镁生物陶瓷（LMP）及其3D打印支架,并使用含镁磷酸盐玻璃（MPG）或锂镁磷酸盐玻璃（LMPG）复合无定形磷酸镁（AMP）烧制磷酸镁纳米复合生物陶瓷（AMP/MPGs或AMP/LMPGs）。研究不同锂掺杂量、玻璃复合量、玻璃组分、烧结温度等工艺参数对生物陶瓷的物相组成、显微结构、机械强度、离子释放和体内外生物学性能的影响。采用固相合成法制备了一系列锂离子掺杂磷酸镁粉体（LMP）,并分别通过模压成型和3D打印技术在1050°C高温下烧制了LMP生物陶瓷块体和支架,研究不同锂镁比对LMP生物陶瓷的性能影响。结果表明,不同锂镁比的LMP生物陶瓷材料均由Mg3（PO4）2相和Li Mg PO4相组成。与不含Li离子的Mg3（PO4）2生物陶瓷相比,LMP生物陶瓷具有更低的孔隙率和更高的抗压强度,并刺激体外细胞增殖、成骨分化和促血管生成活性。体内实验结果表明,锂镁比为1∶1的Li2Mg2生物陶瓷支架能有效促进大鼠颅骨缺损的骨再生。Li2Mg2生物陶瓷支架具有较高的抗压强度及促进成骨和血管生成的能力,被认为是有效修复骨缺损的理想材料。磷酸镁生物陶瓷通常需要经历1000°C以上的高温烧结才能获得较高的力学强度,其晶粒尺寸较大、结晶度较高,因此材料的溶解速度较慢,难以形成较高浓度的镁离子微环境。本研究通过化学沉淀法和熔融淬冷法分别合成制备无定形磷酸镁（AMP）和含镁磷酸盐玻璃材料（MPG）。以AMP作为基体材料,MPG作为烧结添加剂,通过低温烧结获得磷酸镁纳米复合生物陶瓷（AMP/MPGs）。在烧结过程中,MPG会析晶并与AMP反应形成新的物相。AMP/MPGs复合生物陶瓷由于结合了AMP较高的表面自由能和MPG可实现粘性烧结等优良特性,因此在650°C即可实现更高效率的烧结,展现出了纳米晶粒的显微结构,并获得较高的抗压强度。AMP/MPGs复合生物陶瓷持续释放了较高浓度的镁离子（188～215 ppm）,显著提高了AMP/MPGs中的m BMSCs细胞增殖活性与ALP活性。其中,MPG复合量为20 wt%的AMP/MPG20具有最高的力学强度,而且对m BMSCs成骨基因OCN、OPN和ALP的表达具有最明显的促进效果。在MPG的基础上,用Li取代MPG玻璃组分中的Na,合成3种不同Li含量的锂镁磷酸盐玻璃（LMPGs）。结合AMP/MPGs研究中优化的工艺参数,制备了一系列AMP/LMPGs复合生物陶瓷。结果表明,AMP/LMPGs复合生物陶瓷保留着纳米晶粒的显微结构。AMP/LMPGs复合生物陶瓷具有较高的孔隙率,且具有较高锂含量的AMP/LMPG-2和AMP/LMPG-3的抗压强度大幅度提高。同时,Li离子的释放量随着复合陶瓷中锂含量的增大而增大。Li的释放对于AMP/LMPGs的m BMSCs细胞增殖和成骨活性没有明显提高,但对于HUVECs的细胞增殖活性和血管生成相关基因的表达却有着显著提升,能够进一步加快骨重塑进程。其中,AMP/LMPG-2具有最高的抗压强度、良好的促成骨和促血管生成性能。总之,通过锂离子掺杂改性以及含锂和镁的磷酸盐玻璃复合改性可以调控磷酸镁基生物陶瓷的力学强度、成骨分化和血管生成活动。其中,Li2Mg2和AMP/LMPG-2生物陶瓷具有较高的机械强度和良好的促成骨和成血管能力,有潜力成为一种新型的骨修复材料用于高效修复骨缺损。