生物镁合金具有良好的可降解性、避免应力遮蔽效应和骨诱导性等优点,其多孔结构能够促使营养物质流动和细胞粘附,增强骨与植入物结合强度。但是多孔镁合金支架降解速率过快,可能会导致支架植入体内失效。本文引入载rhBMP-2复合涂层降低多孔镁合金骨植入支架的降解速率,研究镁合金支架多孔结构与成骨蛋白因子rhBMP-2能否协同促进新骨沿着多孔支架孔洞生长,并相互连接形成骨小梁结构,修复大鼠股骨髁骨缺损。本文基于骨生物力学,设计孔隙率50%、孔径500μm各向异性多孔ZE21C合金支架。由机械电火花穿孔加工制备多孔支架,选择可载rhBMP-2的外消旋聚乳酸（PDLLA）作为涂层材料,均匀涂覆在经钝化预处理后多孔支架表面,实现缓慢释放生长因子rhBMP-2和降低多孔镁合金支架降解速率作用。实验采用SEM和压缩测试分析多孔支架孔隙率、孔径和植入支撑强度,采用显微组织观察分析机械加工是否会改变材料本身晶粒尺寸和形貌。通过SEM、XRD、XPS测试分析涂层均匀性,电化学和浸泡失重测试研究多孔镁合金支架体外降解速率及降解产物成分变化。建立大鼠股骨髁骨缺损模型,植入多孔镁合金支架,在不同时间点取出连带植入支架股骨。采用SEM&EDS、Micro-CT重建分析多孔镁合金支架体内降解性能,对比研究多孔支架体内外降解行为。通过DR、MicroCT影像学分析多孔镁合金支架体内成骨和修复骨缺损性能。为了研究多孔结构对新骨生长的影响,对植入多孔镁合金支架4周后的大鼠股骨髁进行硬组织伊红-苏木精染色（HE）、亚甲基蓝碱性品红染色、荧光标记分析。最后对植入多孔支架不同时间的股骨髁进行脱钙HE染色分析,确定骨组织愈合形态变化。多孔镁合金支架的组织分析和性能测试结果显示,机械微加工不会改变材料本身的显微组织,多孔支架的力学性能基本满足要求。涂层测试结果表明,复合涂层均匀涂覆在多孔支架表面,降低多孔支架的降解速率,提高其体内植入稳定性。SEM&EDS分析结果表明,载rhBMP-2多孔支架可以更快的促进细胞粘附,形成细胞外基质促进新骨生成;随着时间的延长,植入多孔支架-骨界面逐渐内缩,被降解产物和新骨替代。降解产物由氢氧化镁、类骨质、钙磷盐组成,沉积在类骨质中的钙磷盐被破骨细胞识别吸收重建形成新骨。DR、Micro-CT影像学分析结果表明,愈合周期内多孔支架未发生移位掉落现象,在术后2周时维持完整形貌,术后4周,保持大量多孔结构,体内平均降解速率为0.54 mm/year远低于体外降解速率6 mm/year。植入多孔支架骨缺损内部,新骨沿着多孔支架孔洞及降解周围生长并逐渐成熟,术后20周,形成良好骨小梁结构,外部基本愈合。HE、亚甲基蓝碱性品红、荧光标记等分析结果表明,新生骨可以沿着多孔支架孔洞生长,并相互连接形成骨小梁结构。综上,基于骨生物力学设计的孔隙率50%、孔径500μm涂覆载rhBMP-2复合涂层的各向异性多孔镁合金支架可以促进新骨沿着支架孔洞生长,并相互连接形成良好骨小梁结构,达到高质量修复骨缺损的目的,为临床骨损伤修复治疗提供新思路。