羟基磷灰石(hydroxyapatite,简称HA)是自然骨无机成分的主要部分,具有良好的生物相容性和生物活性,以及骨传导性。但是纯HA力学性能较差,强度较低,难以承受负荷或冲击,因而限制了其在人体重骨组织修复的应用。为了解决这个问题,提高HA的力学性能来满足材料成型要求,使其在临床上有更广泛的应用,本论文把HA与壳聚糖(chitosan,CS)结合制备成复合材料并对其性能作了初步的探讨。(1)电沉积法制备HA的研究。首先在压电石英晶振(Piezoelectric quartz crystal,简称PQC)表面电沉积制备磷酸钙盐。同时采用电化学石英晶体微天平(EQCM)监测不同电流密度下电沉积过程,结果表明:晶体表面沉积的膜层质量和表面致密程度受电流密度的影响,并且确定了最适合的电流密度为0.6mA/cm2。随后采用压电石英阻抗技术(Piezoelectric quartz crystal impedance,PQCI)在线检测电沉积产物磷酸钙盐在0.1mol.l-1氢氧化钠溶液中的碱处理过程。分析表明,HA的最终形成包括3个过程,酸性磷酸钙盐的溶解,相转换过程,以及HA的最终形成。并运用非线性回归方法获得静态电容(Cs)曲线的拟合方程,求得相应的参数。最后,采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和X-射线衍射(XRD)对碱处理3个阶段中晶体微观形貌、组成和结构的变化进行进一步分析。(2)羟基磷灰石/壳聚糖复合材料(HA/CS)在模拟体液中矿化行为的研究。采用PQCI在线监测不同质量配比复合材料的矿化过程,结果表明:HA/CS在模拟体液中的矿化过程导致石英晶体传感器频率显著降低,当复合材料中HA与CS的质量配比为6:4时,矿化能力最强。PQCI实时在线监测所得的频率(f)、动态电阻(Rm)、动态电感(Lm)、动态电容(Cm)和静态电容(Cs)等参数的变化可用于评价矿化过程中HA/CS复合材料的微观变化。根据矿化过程中频率与动态电阻的变化可将HA/CS在模拟体液中的矿化过程分成3个阶段,并获得各阶段的动力学方程。此研究方法为骨组织工程材料的制备提供一种新的实时监测技术。同时采用电化学阻抗法(EIS)和循环伏安法(CV)法研究膜层矿化前后的变化,应用FTIR以及SEM对矿化过程中膜层的组成和形貌进行表征。(3)人血清白蛋白(HSA)和卵清白蛋白(OVA)在HA/CS复合材料上吸附行为的研究。采用PQCI法对两种蛋白质吸附过程进行在线检测,分析参数Δf、ΔRm的变化趋势,并分别对其进行线性拟合。结果发现HSA吸附过程分两个阶段:首先是HSA在材料上的吸附,然后是吸附在材料表面的HSA进一步重排,并且吸附速度大于重排的速度。而OVA仅仅吸附在材料表面没有重排过程。同时拟合值分析表明:HSA在复合材料表面吸附的量比OVA吸附的量多;吸附了HSA的膜层比吸附了OVA膜层致密度更好。采用FTIR表征复合材料HA/CS吸附蛋白质前后的组成变化。通过EIS和CV研究人血清白蛋白吸附前后的膜层阻抗变化,证实材料表面蛋白质的吸附行为。