磷酸钙材料作为人体骨骼和牙齿的主要无机组分，具有优良的生物相容性和生物降解性，被广泛应用于组织工程、药物输运和植入体涂层等生物医药领域。本论文选择磷酸钙纳米材料作为研究对象，通过对药物输运系统的合理设计以及对制备方法的探索和创新，制备了多种纳米结构磷酸钙载体材料，并对所制备的磷酸钙纳米材料在药物输运、蛋白质吸附和重金属离子吸附等领域的应用进行了系统研究。具体的研究内容如下:　　采用两步装载法制备了纳米磷酸钙双载药系统。在本方法中，牛血清蛋白(BSA)和布洛芬(IBU)作为两种典型的药物被先后装载到磷酸钙纳米载体中。具体过程是，BSA在磷酸钙纳米载体制备过程中被原位装载到磷酸钙纳米载体中，随后把IBU装载到BSA/纳米磷酸钙中得到纳米磷酸钙双载药系统。研究了所制备的纳米磷酸钙双载药系统的药物装载量、体外药物缓释性能、生物相容性以及药物释放机理。首先装载入磷酸钙纳米载体中的BSA不仅提高了磷酸钙纳米载体的生物相容性，同时提高了IBU的装载量，使IBU的缓释时间大大延长至800小时。通过对药物缓释曲线的分析得出，药物缓释机理为扩散控制的缓释过程。　　利用聚电解质分子的带电性质和自组装能力，发展了一种有机物/磷酸钙复合纳米载体的制备方法。采用两种带相反电荷的聚电解质分子作为模板，通过聚电解质分子之间的自组装过程，调节磷酸钙材料的生长，制备了磷酸钙复合纳米材料。所制备的磷酸钙复合纳米材料具有球状形貌、高度分散性、窄的尺寸分布和长时间的胶体稳定性。所制备的磷酸钙复合纳米载药系统具有高的药物装载量，pH响应药物释放性能和高效抗癌能力。　　采用有机含磷生物分子磷酸吡哆醛作为磷源，发展了一种微波辅助水热法制备羟基磷灰石(HA)纳米结构材料。该方法快速、省时、环境友好，微波加热只需要5分钟。研究了实验条件对产物形貌和结晶相的影响，提出了一种可能的形成机理。研究了所制备的HA纳米结构材料的蛋白质吸附以及药物装载和释放性能。　　采用有机含磷生物分子核黄素磷酸钠作为磷源，发展了一种制备HA纳米棒和纳米线的方法。发现有机磷源的水解过程对磷酸钙产物的形貌具有重要影响。研究了多个实验参数包括水热反应温度、加热时间和前驱体溶液pH值对核黄素磷酸钠水解过程的影响。研究了所制备的HA纳米棒和纳米线的蛋白质吸附能力，HA纳米棒和纳米线的牛血红蛋白(Hb)的吸附量可以达到298 mg g-1和289 mg g-1。　　利用微波加热快速的优势，采用微波辅助水热法快速合成了HA纳米片组装花状微球。研究了反应温度对产物形貌的影响，在低温反应下可以得到HA花状微球，而在高温反应下得到的是β-磷酸三钙多面体。所制备的HA花状微球对蛋白质和DNA具有很好的吸附能力，在蛋白质初始浓度为2000μg mL-1时，HA花状微球对Hb和BSA的吸附量分别为164 mg g-1和165 mg g-1;在DNA初始浓度为1000μg mL-1时，HA花状微球对DNA的吸附量为112 mg g-1。　　利用Hb为软模板，制备了三维结构的由厚度约为50 nm左右的HA纳米片组装微球。Hb在HA微球的形成过程中起关键作用。在不加Hb的对比实验中，只得到了分散的HA纳米片，而没有组装结构的微球形成。研究了Hb的浓度、水热反应温度和时间对产物形貌的影响，并提出了可能的形成机理。研究了所制备的HA纳米片组装微球对重金属离子的吸附性能。所制备的HA纳米片组装微球对重金属离子具有较高的吸附能力，并且在酸性条件下对Pb2+具有选择性吸附的特点。