同时具有光热效应与组织修复能力的多功能生物材料在再生医学领域具有巨大应用前景。但目前对光热温度的测量也仅限于采用红外热像仪测量物体的表面温度,无法准确测量材料所处位置的实际温度,更无法知晓材料在生物体内的降解等实际存在状态。因此,制备一种既具有温度监测,又具有组织再生生物活性的多功能光热材料具有重要意义。本文以现有的光热材料为基础,构建了一种具有光热治疗、温度检测以及生物组织活性的多功能的Nd-Ca-Si基生物材料,并探索了Nd-Ca-Si基生物材料的理化性能、生物活性。本文的主要研究内容和结果如下:选取具有光热/荧光性能的双功能的稀土Nd3+离子作为光热剂与荧光剂,钙硅基材料硅酸钙（CaSiO3,CS）作为基质,采用化学共沉淀方法成功制备了Nd-Ca-Si基生物陶瓷材料（Nd/CS）。Nd/CS陶瓷粉体以CS为主相,Nd离子以富钕磷灰石相（Ca2Nd8（SiO4）6O2）和硅酸钕相（Nd2Si2O7）存在。探究了Nd/CS粉体的光热/荧光性能和温度监测性能,结果表明Nd/CS陶瓷粉体具有良好的光热/荧光性能,陶瓷粉体的物相对粉体的光热性能有直接的影响。考虑到软组织损伤修复的应用,将Nd/CS陶瓷粉体与聚已内酯（PCL）复合,采用静电纺丝技术制备多功能复合膜。对复合膜进行性能表征发现复合膜具有与陶瓷粉体类似的光热和荧光发光性能,初步的细胞实验进一步证实复合膜具有良好的生物活性。Nd/CS粉体及其复合膜表明Nd-Ca-Si基生物陶瓷材料是一种具有潜力的生物材料。基于第一部分工作对Nd-Ca-Si基生物陶瓷材料的研究,采用无容器气悬浮技术制备了Nd掺杂硅酸钙（CaSiO3,CS）生物活性玻璃（Nd/CS）。并探究了生物活性玻璃的微观形貌、粒径大小、光热性能、荧光性能、温度监测性能。结果发现制备的Nd/CS生物玻璃粉体为微米尺寸的不规则颗粒;玻璃粉体具有优秀的光热/荧光性能。考虑到生物玻璃粉体的应用,将Nd/CS2生物玻璃粉体与海藻酸钠交联制备了用于肿瘤治疗的可注射复合水凝胶（Nd-BG2-SA）。对复合水凝胶进行微观形貌、颗粒分布、光热/荧光、离子释放性能进行表征,发现复合水凝胶具有良好的可注射性,水凝胶内部粉体分布均匀,并保持着粉体优秀的光热/荧光性能及温度监测性能。选用复合水凝胶浸提液探究其对人脐静脉内皮细胞的影响,体外细胞实验说明复合水凝胶浸提液具有出色的生物活性,能够促进内皮细胞的增值、迁移、促进细胞成血管环以及成血管部分基因表达。接着在活体动物体内探究了复合水凝胶对生物体的肿瘤治疗、不同光热温度对生物体的烫伤程度、复合水凝胶对烫伤组织修复能力以及复合水凝胶的降解性能。结果表明,复合水凝胶在一定温度下能够有效的消除小鼠体内的肿瘤细胞;且复合水凝胶能够促进光热烫伤的皮肤组织修复再生;复合水凝胶在小鼠体内的降解离子随着粪便与尿液排出体外,对生物体无毒害作用。基于Nd-Ca-Si基生物材料优秀的光热/荧光性能与生物活性,采用溶胶凝胶方法成功制备了Nd-Ca-Si基的Nd掺杂锌黄长石（Ca2Zn Si2O7,HAr）生物陶瓷粉体（Nd/HAr）。探究了不同热处理温度对Nd/HAr陶瓷粉体的光热/荧光性能的影响,综合考虑材料的光热/荧光性能选择1150℃热处理温度烧结的Nd/HAr陶瓷粉体进行后续实验。采用真空等离子喷涂技术（VPS）将与HAr与Nd/HAr1粉体在钛合金（Ti-6AL-4V）基底表面进行VPS喷涂,制备HAr1与HAr涂层。对HAr与HAr1涂层进行物相、微观形貌、结合强度、光热性能、荧光性能表征,结果表明涂层表面的陶瓷粉体转变为玻璃陶瓷相;涂层的表面粗糙不平,为细胞粘附提供了便利;HAr与HAr1涂层的结合强度达到34 Mpa、37 Mpa,具有优秀的稳定性;HAr1涂层依旧保持着优秀的光热/荧光性能,有意思的是无光热性能的HAr粉体喷涂后的涂层具备了光热性能。选用静电纺丝技术,在HAr与HAr1涂层上增加了双层载药复合膜,得到了抗菌生物复合涂层H与H1。采用金黄色葡萄球菌进行体外抗菌实验,结果表明集抗菌离子/光热治疗/药物与一体的H1复合涂层的抗菌性能明显优于单独的离子(Zn2+)抗菌、光热抗菌、药物（CiH）抗菌及其他们其中二者的组合抗菌。通过兔骨髓间充质干细胞的增值、粘附实验表明H与H1复合涂层具有优秀的生物活性。综上所述,我们制备了一种多功能的Nd-Ca-Si基生物材料体系,并探究了其理化性能、生物活性及其应用。从简单的Nd掺杂硅酸钙陶瓷,到具有多项功能性的Nd掺杂硅酸钙生物玻璃,再到Nd掺杂复杂基底的锌黄长石抗菌涂层,逐步探究了Nd-Ca-Si基生物材料潜在的生物学应用。本论文的研究结果也为多功能生物材料的开发利用奠定了基础。