组织和器官的损伤是危害人类健康的主要来源之一,组织器官移植以及传统的组织工程在一定程度上可以满足组织器官修复的需求,但仍存在较多的问题。近来年,人们尝试利用原位诱导组织再生(体内组织工程)的概念修复受损组织。原位诱导组织再生是指将材料直接植入组织缺损处,利用体内微环境和材料的理化性能,引导细胞增殖分化,进而实现缺损组织的原位再生。原位诱导组织再生有如下几个特点：不引入外源细胞,原位募集自体细胞；不经过体外培养,诱导自体细胞的增殖和分化；利用体内微环境,实现缺损组织和器官的再生。尽管原位诱导组织再生的思想不引入外源细胞,然而细胞尤其是干细胞在组织修复过程中发挥着不可替代的作用,因此如何募集捕获到足够的自体细胞(尤其是干细胞)是原位诱导组织再生亟需解决的难题和关键。本文针对这一核心问题,并将自体干细胞的富集过程分为募集和捕获两个阶段,分别对这两个阶段进行了针对性的材料设计,以期达到促进自体干细胞募集和捕获的效果,为原位诱导组织再生提供一些思路和方法。基质细胞衍生因子(Stromal cell-derived factor 1α,SDF-1 a)是一种被广泛认可和使用的细胞因子。有大量的研究证明SDF-1α具有诱导骨髓间充质干细胞(Bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BMSCs)迁移的作用,然而对其诱导迁移的能力却没有系统的研究。本文以胶原/壳聚糖支架为基础材料,通过引入SDF-1α,构建具有干细胞募集性能的活性支架材料体系。首先,合成了磺化壳聚糖(Sulfonated chitosan, SCS),使其带负电,进而通过静电相互作用结合聚赖氨酸(Polylysine, PLL)和SDF-la形成SCS/PLL/SDF-1α复合粒子。其次,利用生物相容性较好的天然材料—胶原和壳聚糖,通过冷冻干燥法制备了胶原／壳聚糖支架。最后将该复合粒子导入到胶原/壳聚糖支架中,从而制备了具有诱导干细胞迁移能力的活性支架。粒子的形貌成球形,尺寸在1-2μm之间,表面带负电。SDF-1α的释放可以持续两周左右,且复合粒子在支架中分布均匀。利用Transwell模型和双层支架模型体外表征了负载复合粒子的活性支架诱导骨髓间充质干细胞迁移的能力。结果表明负载复合粒子的活性支架可以显著的促进骨髓间充质干细胞在Transwell小室和支架中的迁移。同时,以SD雄性大鼠为模型,采用皮下包埋方式,表征活性支架体内募集骨髓间充质干细胞的能力。结果表明和空白支架相比,负载复合粒子的活性支架可以募集到更多的骨髓间充质干细胞。由于具有诱导骨髓间充质干细胞迁移的能力,该活性支架材料有望在原位诱导组织修复领域发挥重要的应用。当细胞从周围组织或者血液中迁移到支架材料处时,如何捕获迁移过来的细胞并避免细胞随着体液或血液而流失也是实现细胞富集的一个重要过程。天然材料的力学性能是限制其应用的一大缺陷,相反合成材料的力学性能可调,应用范围广泛。基于以上分析,本文设计并合成了一种马来酰亚胺功能化的聚酯材料,然后用对骨髓间充质干细胞有特异亲和性的多肽(EPLQLKM, E7)对其进行修饰,研究该材料体系对骨髓间充质干细胞的捕获作用。利用核磁共振氢谱表征了聚合物的化学结构,利用凝胶渗透色谱表征了聚合物的分子量及分子量分布。结果表明成功合成了马来酰亚胺聚酯材料,分子量约25000。利用静态接触角,X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)对接枝多肽的聚合物进行了表征,结果表明多肽成功接枝到聚合物上。将骨髓间充质干细胞种植在不同的聚酯薄膜表面,结果发现,接枝多肽的聚酯薄膜可以显著促进骨髓间充质干细胞的粘附。增殖结果也表明,多肽接枝的聚酯薄膜可以促进骨髓间充质细胞的增殖。这种新型的功能化聚酯材料可以进行多样化改性,其特异性捕获骨髓间充质干细胞的作用,对原有诱导组织再生具有重要的意义。