中文摘要：

针对骨髓炎、骨肿瘤等手术切除引起的骨缺损要求生物材料不仅能够有效地修复骨缺损，而且还应该同时具备治疗骨髓炎、骨肿瘤等疾病的功能。本项目拟采用原位模板牺牲法制备磁性介孔磷灰石微球。磁性纳米粒子和介孔结构不仅能够显著提高材料的生物活性，而且还可以作为铁磁热籽和药物载体为治疗骨髓炎、骨肿瘤等疾病奠定基础。本项目将系统研究磁性介孔磷灰石微球的形成机理；通过体外细胞培养实验和体内动物实验揭示介孔结构影响材料细胞相容性、组织相容性和生物活性的作用规律，阐明磁性纳米粒子促进新骨生长的作用机制以及它的组织相容性和降解性。本项目的实施有望形成具有自主知识产权的磁性介孔磷灰石微球的制备技术，对揭示介孔结构和磁性纳米粒子影响材料生物活性和生物相容性的规律具有重要的理论意义，对发展新型骨修复材料具有重要的应用价值。

结论摘要：

磷灰石是人体中骨、牙齿等硬组织的主要无机成分，具有优良的生物相容性、生物活性、骨传导性、无毒性和非炎性等优点，因此被广泛的应用于骨填充材料和替代材料。然而，普通磷灰石不具备骨诱导性和抗感染性能，无法有效治疗骨髓炎、骨肿瘤等手术切除引起的骨缺损。本项目采用原位模板牺牲法构建了磁性介孔磷灰石微球，并深入研究了它的结构、形成机理、药物传递性能和生物学性能。磁性碳酸钙微球作为牺牲模板在Na2HPO4/十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/环己烷/正丁醇乳状液中原位转化成粒径为5μm的磁性介孔磷灰石微球。磷灰石晶格中含有碳酸根离子和磷酸氢根离子，其化学式为Ca10-x-y/2(HPO4)x(PO4)6-x-y(CO3)y(OH)2-x。磁性介孔磷灰石微球的吸附-脱附等温线为IV型，含有H3型迟滞环，对应的DFT孔径主要分布在3.97nm。磁性碳酸钙微球转化成磁性介孔磷灰石微球的机理为溶解-沉淀反应，磁性碳酸钙微球置于乳状液后，发生溶解反应，游离出的钙离子、碳酸根离子与溶液中的磷酸根离子反应生成片状纳米粒子，并原位沉积在微球上。磁性纳米粒子所产生的磁场能够提高转化速率，反应结束后均匀的分散在整个微球中。磁性介孔磷灰石微球对万古霉素具有良好的药物负载性能，其负载效率达到81.8%。磁性介孔磷灰石微球的药物缓释性能显著优于非磁性的介孔磷灰石微球，其原因是磁性介孔磷灰石微球中的Fe3O4磁性纳米粒子能够降低它在PBS中的溶解速率，从而延缓万古霉素的释放速率。以人骨髓间充质干细胞 (hBMSCs)作为细胞模型，探讨了磁性介孔磷灰石微球的细胞相容性。磁性介孔磷灰石微球中的介孔结构有利于hBMSCs细胞早期粘附和铺展。磁性介孔磷灰石微球中的磁性Fe3O4 纳米粒子不仅能够促进hBMSCs的粘附、铺展和增殖，而且还能加速hBMSCs向成骨细胞分化。模拟体液浸泡实验表明磁性介孔磷灰石微球中的缺钙型磷灰石、介孔结构和磁性纳米粒子有助于提高材料的体外生物活性，促进类骨型磷灰石的形成。裸鼠异位成骨实验表明磁性羟基磷灰石具有良好的生物活性和组织相容性。磁性介孔磷灰石微球中的Fe3O4磁性粒子所产生的弱磁场能够改变间充质干细胞的细胞骨架蛋白组成和结构，进而促进细胞的成软骨和成骨分化。磁性介孔磷灰石微球同时具有良好的磁性能、药物传递性能、生物相容性、骨诱导性和生物活性，在治疗骨髓炎、骨肿瘤等疾病引起的骨缺损