随着户外运动的增加,骨折发生的概率逐年提高,临床上主要采用手术内固定治疗处理骨折,因此内固定材料的选择是影响骨折治疗效果的重要因素之一。金属材料因具有低廉的价格、优异的力学性能是临床上主要使用的内固定材料,但其存在应力遮挡、界面炎症、二次手术取出的缺点越来越受到人们的重视。如何在保证骨折治疗效果的前提下最大限度降低人们的痛苦是骨折内固定材料的发展方向,可吸收内固定材料因具有良好的生物相容性、无需二次手术取出的优点成为广大研究者和医学工作者关注的热点。丝素蛋白(SF)是一类天然纤维蛋白材料,主要由氨基酸组成,具有可再生、高力学强度、良好生物相容性、人体降解吸收等诸多优势,有利于构建新型可吸收内固定材料,但丝素蛋白内固定材料力学性能仍无法满足临床需求,在保证其诸多优势的基础上提高力学性能已成为学术和医学领域的研究热点。本论文采用生物相容性优异的SF作为基底材料,设计调控制备过程的条件以及材料的化学组成和微观形貌,制备高强度内固定材料,用于骨折内固定方面。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、共聚焦显微镜、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)、万能力学实验机等表征手段研究内固定材料的结构与性能。在本论文中,我们探究SF材料性能最优的制备条件以及构建两种力学性能优异、降解可控的复合材料,研究材料的结构、性能及其骨折内固定应用。主要的研究内容如下:通过调控SF螺钉制备过程中再生溶液种类、再生温度、再生溶液pH等条件来优化SF螺钉的力学性能。将丝素蛋白溶解在六氟异丙醇(HFIP)中,形成均匀透明溶液,在不同的条件下再生,制备丝素蛋白材料,并研究再生条件对SF材料的再生时间、微观结构及力学性能的影响,优化SF材料制备条件。通过物理方法将具有骨传导性、骨诱导性的纳米羟基磷灰石(nHA)引入到丝素蛋白(SF)基体中,制备力学性能优异的复合螺钉。通过调整复合材料中nHA的质量分数得到一系列力学性能不同、降解可控的复合螺钉。该复合螺钉中nHA均匀分散在SF基体中,两者具有良好的界面相容性,有效提高复合螺钉力学性能的同时,也赋予螺钉具有促成骨活性。在SF基体中引入海鞘纤维素纳米晶体(TCNCs)制备力学性能优异、生物相容性好的复合螺钉,并将其应用于骨折内固定方面。通过溶液共混法将TCNCs均匀复合在SF基体中,增加复合材料力学性能的同时也可调控其降解速度。