本课题包括镁替代磷酸钙骨水泥(MCPC)和介孔硅酸钙镁(OMC)两种钙镁基骨修复材料的研究。第一部分将活性氧化镁(MgO)与磷酸四钙(Ca4(PO4)2O),磷酸氢钙(CaHPO4)按照一定比例混合制备出新型的镁替代磷酸钙骨水泥。通过颗粒溶出的方法制备出MCPC多孔支架,支架材料在体外测试中表现出良好的生物降解性和细胞相容性。将MCPC多孔支架植入兔股骨缺损,支架表现出优良的生物相容性,随着植入时间的增加,材料逐步降解,12周时,材料完全降解,缺损区域被新骨所替代,材料显示出了优良的降解性和成骨能力。第二部分利用溶胶-凝胶法制备出了介孔硅酸钙镁材料,该材料具有规整的7nm左右的介孔孔道,比表面积高达1017 m2/go OMC在Tris-HCl溶液中具有良好的溶解性,在模拟体液中浸泡7天后,表面有大量磷灰石生成,显示出了优良的体外生物活性。将材料植入兔股骨缺损,随着植入时间的增长,新骨不断生成,OMC溃散成小的碎片,逐步降解,12周后,骨缺损基本被修复。对OMC的吸附与释放药物及大分子蛋白的性能进行了研究,结果表明,跟对照组的硅酸钙镁(CMS)相比,OMC材料能够吸附大量的药物以及一定量的大分子蛋白,且对吸附的药物／蛋白有明显的缓释效果。另外,对MCPC多孔支架和OMC的体内动物实验所获得的样本利用上海同步辐射光源进行生物医学成像研究,结果清晰直观的显示了材料逐步降解,新骨逐渐生成的过程。实验表明MCPC和OMC都是很有潜力的骨修复生物材料。