仿生矿化是将生物矿化的方法引入材料合成的过程中,以有机基质为模板,控制无机物的形成,制备具有独特显微结构特点和生物学性能的材料。利用生物矿化的原理进行仿生合成是一种崭新的功能性无机材料合成技术。在分子层次上进行仿生,可以设计新物质、新材料、新方法和新工艺,并加深对生命现象和生命奥妙的认识。利用有机基质在仿生材料合成领域中的研究取得了令人鼓舞的成果。例如:仿贝壳珍珠层材料、仿骨材料、仿牙材料、羟基磷灰石和碳酸钙仿生涂层、草酸钙仿生涂层、仿生纳米材料和利用DNA模板仿生制备金属纳米线等。通过仿生合成的方法制备具有复杂形貌、特殊晶型和二维结构的无机材料已经成为现在仿生材料研究中的热点。　　 羟基磷灰石、碳酸钙、草酸钙是生物矿化产物中的重要矿物质,具有很好的骨修复和再矿化性能。本文选取多糖、蛋白质、脂类作为晶体生长的基质,合成不同形貌和结构的羟基磷灰石/生物大分子、碳酸钙/生物大分子、草酸钙/生物大分子等复合材料,并讨论其形成机理和潜在的应用价值。本文采用X射线粉末衍射分析、扫描电子显微镜等手段对所得的钙盐/生物大分子复合材料进行了形貌与结构的表征;采用傅里叶变换红外吸收光谱、热重-差热分析等手段对其组成等进行测定,研究了结晶过程中基质对钙盐结晶的影响,并对其医学和生物学性能进行了研究。　　 本论文的主要研究内容如下:　　 (1)概述了生物矿化及钙盐的仿生合成研究进展,介绍了纳米复合材料在医学中的应用。　　 (2)采用模拟体液法,以多糖和蛋白质为基质,仿生合成羟基磷狄石/生物大分子复合材料,并对其形貌、晶型和制取得到二维涂层进行生物活性的研究。　　 (3)采用气体扩散法,选取脂类和糖类、蛋白质作为基质,仿生合成碳酸钙/生物大分子复合材料,成功得到球状多级组装体的碳酸钙/卵磷脂。在制备碳酸钙/卵磷脂复合物中,探讨了该复合材料对水溶性药物的包裹和释放性能。　　 (4)研究了草酸钙/生物大分子新的合成途径。通过抗坏血酸的氧化和氨解,成功地制得了竹笋状的二水草酸钙。在二水草酸钙的结晶过程中,分析了草酸的缓慢释放,酒石酸和内酯的相互协同等对控制晶体结构和形态的影响作用,为草酸钙/生物大分子的结晶过程研究奠定了基础,并为其它草酸盐/生物大分子的仿生合成提供了新的途径。　　 通过以上研究,得到了一些有益的结果:　　 (1)利用生物大分子可对羟基磷灰石/生物大分子的形貌和晶型进行调控,且在所制备的羟基磷灰石/生物大分子复合材料中,羟基磷灰石/壳聚糖具有更好的生物相容性,在生物医学骨材料中有潜在的应用价值。　　 (2)制备得到的碳酸钙/生物大分子复合材料中,发现磷脂对碳酸钙矿物形成的结构和晶型起着重要的影响作用,而且我们研究了碳酸钙/卵磷脂复合材料对水溶性药物进行包裹和释放,发现其复合材料可以作为很好的药物载体应用。　　 (3)我们采用新的合成方法研究草酸钙,发现抗坏血酸在形成二水草酸钙中提供了草酸,这给临床医学中结石的预防和治疗提供了理论依据。