随着生活水平的提高以及科技的发展,智能型集抗菌、成像、癌症诊断与光热/光声治疗、靶向给药和组织修复与再生等多种功能于一体的纳米生物材料受到人们的关注。纯的磷酸钙材料,具有良好的生物相容性、生物活性及生物可降解性,但因其组成成分和功能较为单一,已不能满足人们的需求。因此,通过在原有材料基础上引入功能性组分,可以在充分发挥磷酸钙材料自身优势的同时,发展出新型多组分多功能性的磷酸钙基纳米复合生物材料,对拓展磷酸钙材料的生物医学应用具有重要的研究意义。本论文从掺杂功能性金属离子以及复合高分子聚合物两个方向着手,制备出多种新型功能化磷酸钙基纳米复合材料,并对其理化性质进行了表征,探索了它们在龋齿修复、癌症诊疗及骨组织修复等生物医学领域的应用。本论文的主要研究结果如下:1.功能性金属离子掺杂磷酸钙纳米颗粒的制备、性能及其生物学应用研究利用三磷酸腺苷ATP生物分子作为有机磷源和稳定剂,在微波溶剂热反应过程中,通过引入银离子,制备出银掺杂胶状磷酸钙纳米复合材料。银离子与ATP分子间存在强烈的相互作用,对银掺杂胶状磷酸钙纳米复合材料的形成有很大的影响。另外,该纳米复合材料可以有效抑制细菌的生长,且因为具有流动性,可以方便地涂抹于牙齿表面,遮蔽牙本质小管,促进牙本质表面发生矿化。因此,银掺杂胶状磷酸钙纳米复合材料在口腔卫生保健、尤其是牙本质小管修复、牙本质矿化以及细菌导致的龋齿预防等方面具有良好的应用前景。利用三磷酸腺苷ATP生物分子作为有机磷源和稳定剂,在微波溶剂热反应过程中,通过引入亚铁离子,制备出亚铁离子掺杂无定型磷酸钙基复合材料,是一种多孔纳米微球,且其对H₂O₂具有pH依赖的催化效果,有望作为一种新型的具有细胞选择性的生物材料,在癌细胞饥饿疗法中发挥作用。利用三磷酸腺苷ATP生物分子作为有机磷源和稳定剂,在微波溶剂热反应过程中,通过引入铋离子,并通过后续还原反应,制备出铋单质掺杂的磷酸钙基复合纳米微粒,它们在紫外到近红外波长范围内具有很宽的吸收光谱,且在808 nm近红外激光照射下,具有良好的光热效果。因此,有望将该纳米复合材料发展成一种光热成像材料,应用于癌症的诊断及治疗。2.羟基磷灰石超长纳米线/柠檬酸甘油聚酯复合材料的制备、性能及应用研究在一定压力条件下,将羟基磷灰石超长纳米线压成圆盘,形成具有纳米孔洞的三维空间网络结构“骨架”。将其浸没于柠檬酸与甘油混合液态前驱体中,高温下发生缩聚反应后,得到作为“肌肉”的柠檬酸甘油聚酯。羟基磷灰石超长纳米线圆盘中含有大量纳米孔和微米孔,因此,液态柠檬酸与甘油前驱体可以很容易地渗透进来,使得纳米复合材料中形成均匀分布的有机相,并与羟基磷灰石超长纳米线骨架紧密结合在一起。此外,相互重叠交织的磷酸钙纳米线增强了纳米复合材料的机械性能。在羟基磷灰石超长纳米线/柠檬酸甘油聚酯纳米复合材料的降解过程中,降解产物柠檬酸与羟基磷灰石超长纳米线之间发生化学反应,可以有效中和降解过程中溶液的酸度,使环境pH值保持稳定。因此,所制备的羟基磷灰石超长纳米线/柠檬酸甘油聚酯纳米复合材料可以解决纯柠檬酸甘油聚酯材料的缺点（弱力学性能、高酸度等）,在骨组织缺损修复及药物输运等多个生物医学领域具有良好的应用前景。