目的:理想的骨修复材料最重要的特点之一是模拟人体骨骼的功能,如离子的储存/释放,以维持离子稳态。为了模拟人体骨骼中天然羟基磷灰石(HAP:Ca10（PO4）（OH）2),本文第一部分设计并合成了含有人体骨骼组织中三种丰富离子(K+、Sr2+和Na+)的纳米羟基磷灰石（HAP）。除此之外,制备了K+/Sr2+/Na+三离子掺杂羟基磷灰石/Gel MA复合水凝胶支架用于骨缺损修复,能够以仿生方式传递治疗性离子,并展示了离子对细胞成骨活性的影响。第二部分通过沉淀法合成了纳米白磷矿石（WH）、Zn2+-WH和Zn2+/Ce3+-WH,系统性研究了纳米颗粒的理化性质和生物学性质。并且通过将WH、Zn2+-WH和Zn2+/Ce3+-WH与Gel MA水凝胶复合来提高骨组织与植入物之间结合强度,并赋予基体新的生物学功能。研究方法:在第一部分的研究中,主要研究K+/Sr2+/Na+-HAP的合成条件、理化性质及细胞毒性。主要研究K+、Sr2+和Na+的掺杂浓度,通过对掺杂浓度控制获得机械性能良好,溶解度适合,细胞活性较好的K+/Sr2+/Na+-HAP。采用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）、细胞毒性等手段对所制备K+/Sr2+/Na+-HAP进行了表征,并对K+/Sr2+/Na+-HAP/Gel MA复合水凝胶支架的力学性能和溶胀性进行了检测。在第二部分的研究中,制备WH、Zn2+-WH和Zn2+/Ce3+-WH与Gel MA水凝胶复合支架,对该纳米颗粒及复合支架的理化性质、力学性能和生物性能等进行了系统研究。结果:第一部分研究:通过沉淀法成功制备出理化性质可控、抗压强度相对较高、细胞活性较好的K+/Sr2+/Na+-HAP/Gel MA复合水凝胶支架。通过调整掺杂离子的浓度可有效控制HAP的溶解度以及复合支架的力学性能以及细胞活性。通过研究得出与自然骨骼内离子比例相似的K+/Sr2+/Na+-HAP,较HAP相比,细胞增殖能力明显增强。第二部分研究:采用沉淀法制备WH、Zn2+-WH和Zn2+/Ce3+-WH纳米颗粒,系统性研究了纳米颗粒的理化性质,得出离子掺杂对WH性能的影响,研究表明纳米颗粒具有细胞相容性,且离子掺杂进一步促进细胞增值及提高了细胞相容性,溶血率降低。同时制备了WH、Zn2+-WH和Zn2+/Ce3+-WH与Gel MA水凝胶支架用于骨缺损修复,进一步得出:过多Zn2+离子掺杂会降低细胞活性,研究得出适合细胞存活的离子掺杂浓度的Zn2+/Ce3+-WH。结论:1.通过沉淀法可制备出K+/Sr2+/Na+-HAP及WH、Zn2+-WH和Zn2+/Ce3+-WH,且具有良好的细胞活性。2.提供了一种基于Gel MA水凝胶的骨缺损修复平台,能够以仿生方式传递治疗性离子,并展示了离子对细胞成骨活性的影响。