作为磷酸钙骨水泥（Calciumphosphate cement,CPC）的重要组分之一,β-磷酸三钙（β-TCP）因具有与天然骨相似的无机成分、生物可吸收和骨传导性能在硬组织修复应用领域获得了广泛的研究。尽管β-TCP骨水泥显示了自固化、无放热效应、可塑形以及良好的生物相容性等优点,但是其固化时间快、力学性能不足和降解慢等缺点限制了 β-TCP骨水泥在临床上尤其是在承重骨修复领域的广泛应用。为了扩大β-TCP材料以及β-TCP骨水泥的临床应用,本课题首先采用CaCO3模板法和化学沉淀法制备具有不同尺寸和形貌的β-TCP粉末,并分别探讨了具有表面多孔结构的β-TCP微球作为药物载体的应用潜力以及制备的β-TCP纳米颗粒用于骨水泥制备的可行性。由于单纯的β-TCP纳米颗粒制备的骨水泥存在较多缺陷,针对临床上对骨水泥性能的要求,系统的研究生物活性玻璃（Bioactive glass,BG）,聚谷氨酸（Poly（γ-glutamic acid）,γ-PGA）,谷朊粉（Wheat gluten,WG）和半水硫酸钙（Calcium sulfate hemihydrate,CSH）对β-TCP骨水泥的可操作性能、力学强度、体外降解性能、体外生物活性和生物相容性的影响。结果表明通过改性制备得到的β-TCP基骨水泥不仅可操作性能和力学强度得到了显著的提高,而且体外降解性能、体外生物活性和生物相容性也得到了极大的改善。论文最后以目前临床广泛应用的聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate,PMMA）骨水泥为对照组,探讨制备的β-TCP基骨水泥作为椎体后凸成形术用增强剂的临床应用潜力及意义。论文主要研究内容如下:（1）β-TCP粉末的制备及表征该部分采用CaCO3模板法和化学沉淀法两种制备方法成功制备出具有不同尺寸和形貌的β-TCP,并探讨制备方法及工艺参数对β-TCP形貌、尺寸大小、晶相以及结晶程度的影响。研究结果表明通过CaCO3模板法制备得到的β-TCP微球平均直径为15.7±1.3 μm,并且具有可调节的表面多孔结构。表面多孔结构的β-TCP微球显示了作为药物载体的应用潜力,对于扩大β-TCP材料在生物领域的应用有重要的意义。此外,采用化学沉淀法制备得到的β-TCP纳米颗粒具有纤维状、六边形和粒状的结构。通过预实验证实粒状的β-TCP纳米颗粒制备骨水泥的可行性。但是单纯β-TCP纳米颗粒制备的骨水泥存在操作性能差、抗溃散能力差和力学性能不足等问题。（2）可注射高强度β-TCP基复合骨水泥的制备及表征该部分首先通过溶胶-凝胶法制备了镁锶掺杂的BG纳米球,系统地研究了不同含量的镁锶掺杂的BG纳米球对β-TCP骨水泥可操作性能和力学性能的影响,并确定BG和β-TCP的组分为50:50时,β-TCP骨水泥显示较好的可操作性能和力学压缩强度。在确定BG和β-TCP组分比为50:50的基础上,继续探究WG和γ-PGA的引入对BG/β-TCP骨水泥各项性能的影响,结果表明WG和γ-PGA的引入使得骨水泥抗溃散能力得到极大提高,当β-TCP:BG:WG为45:45:10,以10 wt%γ-PGA为反应液时骨水泥可注射率从1 1%提升至96%。和未改性的BG/β-TCP基骨水泥的力学压缩强度相比,引入10 wt%WG并使用10 wt%γ-PGA作为固化反应液的骨水泥的力学压缩强度从8.83±0.98MPa提高至53.03±4.12MPa。体外细胞培养实验证实,制备的β-TCP复合骨水泥样品均具有良好生物相容性。（3）CSH掺杂β-TCP基复合骨水泥的制备及性能表征为了进一步改善上述骨水泥的降解性能,该部分采用在上述骨水泥体系中引入降解速率较快的CSH,并研究其含量对骨水泥各项性能的影响,最后将其与目前临床上广泛使用的PMMA骨水泥在体外骨模型修复实验中作对比,探究其作为椎体增强剂应用的潜力。实验结果显示,随着CSH引入量的增加,骨水泥的可操作性能略有降低,主要体现在可注射性方面。然而,骨水泥的降解速率得到了极大的改善,添加25 wt%CSH时,降解21天后降解率从5.88%上升至14.21%。体外生物活性和生物相容性实验表明,引入适当的CSH对骨水泥的生物活性和细胞毒性没有影响。最后,与商业PMMA骨水泥在骨修复性能方面进行对比,结果表明:CSH/CPC与骨组织结合的更好,黏附强度达到138±7.53N。在骨修复能力对比中,商业骨水泥修复后的压缩载荷更高,达到 8107.33 ±551.62 N。