促进或加速缺损骨组织的修复效能是目前骨修复材料研究重点。在骨修复材料中,将羟基磷灰石与生物聚合物分子复合制备的有机-无机复合材料,能够结合生物聚合物与羟基磷灰石矿物的优点。但在以往的生物聚合物/羟基磷灰石复合材料的制备中,一般都将羟基磷灰石与聚合物溶液或者预聚液预先混合,这就导致大部分生物活性羟基磷灰石都被包埋在聚合物基质内部,在体外培养或者植入缺损部位早期无法与种子细胞有效接触。以仿生的角度,聚合物调控仿生矿化所制备的聚合物-羟基磷灰石复合材料在成分和结构上都类似于天然骨组织。本论文采用仿生矿化法,以明胶水凝胶为有机模板,利用其物化特性,调控羟基磷灰石在其表面和内部成核,生长,并研究其调控机理。在钛表面预先共价接枝明胶水凝胶作为矿化的有机模板,诱导羟基磷灰石晶体在其表面生长,制备矿化明胶复合生物活性涂层,即成分、结构等与骨组织更接近的仿生复合层,从而提高钛植入体表面的生物相容性。具体内容如下：1.明胶水凝胶调控羟基磷灰石晶体生长本文通过取代明胶侧链上的氨基基团而引入交联剂甲基丙烯酰胺,改变反应液中甲基丙烯酸酐的浓度,得到不同取代度的甲基丙烯酰胺改性明胶单体,在光引发剂的存在下经紫外光聚合获得明胶水凝胶。对比研究了不同交联剂含量(甲基丙烯酰胺取代度)明胶水凝胶分子在37℃恒温的改性模拟体液(mSBF)下,调控磷酸钙矿物,特别是羟基磷灰石矿化的能力。结果显示,阴离子型明胶基水凝胶含有大量的负电荷羧基基团,能作为有机模板诱导羟基磷灰石在其表面和内部沉积,且生成羟基磷灰石的组成及结构和天然羟基磷灰石相似。然而,相对于低取代度水凝胶,由于具有较低的溶液扩散能力和弱的负电性,高取代度水凝胶的表面上更不利于羟基磷灰石的形核和生长。力学性能测试表明矿化后的水凝胶比矿化前压缩强度和模量都有了显著提高,尤其是低取代度水凝胶。2.钛表面矿化明胶水凝胶复合涂层的制备本文通过在仿生矿化沉积制备矿化明胶涂层过程中,首先对钛基板先后采用碱热和硅烷化处理,在表面接枝端基为甲基丙烯酰胺的官能团,经光聚合在表面以共价键合的形式制备了甲基丙烯酰胺改性明胶水凝胶涂层,后在2倍仿生体液中矿化得到明胶水凝胶-羟基磷灰石复合生物活性涂层。运用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试仪等表征方法对钛试样在生物矿化前后的钙磷生物活性涂层的表面形貌、成分以及物相组成等进行了分析。研究结果表明：明胶水凝胶能诱导羟基磷灰石矿物在其表面沉积,并且获得的羟基磷灰石的成分和结构接近自然骨。溶液浸泡性能测试表明钛基板矿化明胶涂层有一定的稳定性,这可能是硅烷偶联剂作为“分子桥”起到了桥连作用。