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骨修复材料表面的微纳结构是介导细胞行为的重要因素之一,类骨表面微纳结构的仿生构建对于生物活性陶瓷骨修复材料的成骨成血管性能具有重要作用。由于生物活性陶瓷材料的脆性和难加工的特点,在其表面调控得到可以促成骨和血管形成的类骨微纳结构仍是一种挑战。本论文通过自主研发的水热矿化体系,在β-TCP/CaSiO3生物活性陶瓷表面成功的仿生构建了成分与结构类骨的弱结晶磷灰石微纳结构层。采用3D打印技术制备了具有类骨磷灰石微纳棒簇结构表面的三维贯通多孔支架并研究了其对促成骨和血管形成的作用,为研制生物适配性的新型钙磷骨修复生物活性陶瓷的表面结构构建和整体设计提供重要参考数据。主要内容具体包括:（1）羟基磷灰石粉体表面微纳结构的构建及对间充质干细胞行为的影响采用水热矿化体系,以丙酰胺和柠檬酸钠作为形貌调控剂对粉体形貌进行精确调控,诱导晶体的分形生长最终制备了平均粒径约为10μm的具有棒状表面微纳结构的羟基磷灰石微球粉体。研究了羟基磷灰石微球粉体表面的微纳结构对间充质干细胞（mBMSCs）行为的影响规律。结果表明,具有棒状表面微纳结构的羟基磷灰石微球粉体可以有效促进细胞增殖,上调成骨分化相关基因（ALP、Col-I、OCN、OPN和OSX）表达和蛋白（ALP）分泌,促进间充质干细胞的成骨分化。（2）生物活性陶瓷片表面类骨磷灰石微纳结构层的构建及对间充质干细胞行为的影响调控水热矿化过程中局部过饱和度、高温高压反应环境以及基底组分等重要参数,诱导晶体在生物活性陶瓷基底表面的非均相成核与生长,发现随着β-TCP/CaSiO3基底自身溶解释放的矿物离子在表面重新沉积,可在基底材料表面成功获得原位构建的类骨磷灰石棒簇混合微纳结构层。只含纯水的水热矿化体系简化了表面矿化处理的工艺过程,减少了表面晶体的杂质相,保证了表面晶体的纯度。体外实验研究发现,类骨磷灰石棒簇混合微纳结构层能显著的上调mBMSCs的成骨相关基因（OSX,ALP,OPN和OCN）表达和蛋白（ALP）的分泌量,证明了基底表面形成的类骨磷灰石棒簇混合微纳结构层可以促进mBMSCs的成骨分化。（3）具有类骨磷灰石表面微纳结构层的3D打印贯通多孔支架的制备及其成骨成血管性能研究采用3D-bioplotter打印技术,成功制备了具有宏观贯通孔结构和表面类骨磷灰石微纳结构层的生物活性陶瓷多级结构仿生三维支架。并系统研究了支架表面类骨磷灰石微纳结构层对间充质干细胞（mBMSCs）分化和人脐静脉血管内皮细胞（hUVECs）行为的影响规律。结果显示,构建在三维支架表面的类骨磷灰石表面微纳结构可以有效促进mBMSCs和hUVECs整合素亚族基因的表达从而有利于细胞的粘附和铺展,并且能够上调mBMSCs的成骨相关基因（ALP、BMP2、Col-I、OCN、OPN和OSX）表达以及蛋白（OCN）分泌,最终介导mBMSCs成骨分化。此外,对hUVECs培养结果显示,类骨磷灰石微纳结构层对成血管相关基因（CD31、VEGF、KDR、eNOS、bFGF和TGF-β）的表达和蛋白（CD31）分泌有明显的促进作用。采用SD大鼠作为动物实验模型,将制备的具有表面类骨磷灰石微纳结构层的生物活性陶瓷多级结构仿生支架植入SD大鼠的不同部位（颅骨临界骨缺损、颅顶皮下骨膜外以及背部皮下）,探究类骨磷灰石表面微纳结构层对体内成骨成血管作用的影响。相关研究结果显示:（1）具有类骨磷灰石微纳棒簇结构层的多级结构仿生支架可以促进皮质骨膜外骨基质的形成,在支架与骨膜界面形成大量的新生骨基质提高了骨增量,并且在远离骨膜的支架内部孔隙处形成新生骨基质;（2）多级结构仿生支架的表面类骨磷灰石微纳棒簇结构层可以促进缺损部位Col-I、OCN和CD31等蛋白的分泌,加快缺损部位愈合;（3）具有类骨磷灰石微纳棒簇结构层的多级结构仿生支架可以在植入早期促进毛细血管的形成。本研究自主创建有效易行的水热矿化反应体系,得到了成分与结构类骨的弱结晶磷灰石微纳结构表面层,并采用3D打印技术获得了具备体内促成骨和成血管能力的生物活性陶瓷多级结构仿生支架,对于新型结构仿生钙磷生物活性陶瓷骨修复体的结构设计具有指导意义。