从生物玻璃发现至今，生物玻璃已经被广泛的在临床应用于骨修复和骨填充材料。一般来说传统玻璃制备需要经过高温溶质过程，即使采用了溶胶凝胶工艺也避免不了高温煅烧。在高温情况下，作为一种骨修复材料生物玻璃不能与一些诸如抗生素、骨生长因子等混合。然而与高温制备生物玻璃相比，溶胶凝胶法则可以完全避免高温条件，生物活性干凝胶则可以在较低环境下获得。因此有希望直接用于骨填充或药物缓释领域。此外，目前许多研究针对石墨烯的毒性以及生物相容性进行了一些报道。其研究结果表明石墨烯是一种无毒且可以促进人体骨细胞生长的一种新型潜在的生物材料。这一结果的出现使得石墨烯可以在骨修复或骨填充材料方面得到一些应用。同样生物凝胶已被用在骨修复方面。基于上述理论，我们设法将石墨烯均匀分散在生物凝胶中制备出复合生物凝胶使其能在骨修复方面有一定的作用。本文首次以硼酸三丁酯为硼源，采用溶胶凝胶法制备硼硅酸盐生物凝胶并首次将石墨烯与生物材料相结合制备出石墨烯/CaO-（1-x）SiO₂-xB₂O₃-yP₂O₅系生物干凝胶，并探讨了其干凝胶的矿化机理及给出了矿化过程的相转变模型及细胞生物实验。并采用XRD, SEM, FTIR, ICP, Multi-label Microplate Reader等分析技术研究了溶胶凝胶法制备的生物活性干凝胶的微观结构，主要基团，矿化速率，生物相溶性等规律。研究表明，硼或石墨烯含量对干凝胶的矿化速度有明显的影响。研究表明：并且当浸泡液为pH=7.00.25M K2HPO4溶液时，硼或石墨烯的引入会对干凝胶的矿化速度有明显的促进作用。当二者共同存在于干凝胶中时其矿化速度在保持原有的高速基础上可以平稳的人为调控其矿化速率。这一特点可能会在骨修复，骨填充材料和药物缓释材料等方面有一定的应用。CaO-（1-x） SiO₂-xB₂O₃-yP₂O₅系干凝胶在初始pH=7.0，0.25M K2HPO4溶液中矿化能力表明，B含量对干凝胶矿化速度有较大影响即随着B含量的增加，其矿化速度也随之而增加同时会加速HA的形核与长大，使HA颗粒尺寸增加。当B含量为硅含量的2/3时，其干凝胶在pH=7.00.25M K₂HPO₄溶液中浸泡一天即可完全转变为HA，对整个反应过程我们提出了一种合理的矿化机理模型。石墨烯/SiO₂–CaO–P₂O₅系生物干凝胶在37℃0.25M K₂HPO₄溶液中矿化速度随着石墨烯浓度的增加而变快且最快可以使HA生成时间缩短在1小时之内。同样，随着干凝胶浸出液浓度的提高，0.1和1g/L干凝胶浸出液显示出良好的生物相容性，而10g/L干凝胶浸出液则表现出较差的生物相容性。另一方面，随着石墨烯量的增加0.1G和0.5G干凝胶具有优异的生物相容性而1.0G干凝胶则具有较差的生物相容性。如果控制干凝胶浸出液浓度和干凝胶中石墨烯的含量保持在某个界限内，那么会出现促进细胞增殖的效果。相反超过这一界限则对细胞的增殖不利。同样，对整个矿化反应过程我们也提出了一种合理的矿化机理模型。石墨烯/CaO-（1-x） SiO₂-xB₂O₃-yP₂O₅系生物干凝胶其初始pH=7.00.25MK2HPO4溶液中矿化能力与石墨烯/CaO-（1-x） SiO₂-xB₂O₃-yP₂O₅生物干凝胶相似。但石墨烯/CaO-（1-x） SiO₂-xB₂O₃-yP₂O₅生物干凝胶具有一个显著的特点即当硼和石墨烯二者共同存在于干凝胶中时，其矿化速度可以平稳的增加。这一特点可以用在骨修复，骨填充材料和药物缓释材料方面得到一定的应用。同时，我们首次采用静电纺丝工艺成功制备出其纤维直径范围从50到500nm不等的GO-PVA混合纤维，并将45S生物凝胶包覆于纤维上，研究其矿化特性。实验结果表明：GO的加入大大降低了PVA纤维的热分解温度，可能会对高分子降解材料有一定作用。但是GO对于纤维力学性能增加却很明显，添加0.02wt%GO即可使PVA纤维的拉伸强度提高约43倍，同时与45S生物凝胶进行包覆的纤维在0.25M K2HPO4浸泡1小时后发生矿化反应，并且其形貌发生明显的变化。