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目的观察纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,nHA)涂层是否可以增强双向磷酸钙(biphasic calcium phosphate,BCP)陶瓷支架的成骨诱导能力。方法(1)使用水热沉积法对传统BCP进行nHA涂层构建新型陶瓷支架,通过扫描电镜(field emission scanning electron microscopy, FESEM)、透射电镜(field emission transmission electron microscopy, FETEM)、X线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)对支架进行形貌表征及相组成分析,并对涂层对BCP支架的物理及力学性能的影响进行研究；(2)采用体外细胞毒性试验及溶血试验评估材料的生物相容性；(3)应用密度梯度离心联合贴壁筛选的方法,体外分离培养兔骨髓来源的间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs),培养过程中倒置显微镜下观察其生物学特性,流式细胞仪检测细胞表型,所得的细胞进行成骨诱导分化后进行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)染色及茜素红染色鉴定。将MSCs与支架进行共培养并诱导成骨分化,研究nHA涂层对MSCs的增殖、活力及成骨分化的影响；(4)取20只健康新西兰兔,所有动物均建立双侧桡骨1.5cm的骨缺损模型。采用完全随机法将40侧前肢随机分为A、B、C、D四组,每组10侧。其中A组为对照组,B、C、D三组为实验组。A组在骨缺损处植入BCP、B组植入nHA涂层BCP、C组植入种植了MSCs的BCP、D组植入种植了MSCs的nHA涂层BCP。术后12周取标本进行观察,通过X线片、生物力学测定、组织学及免疫组化等观察各组支架的骨修复能力。结果(1)水热沉积法可以合成棒状形貌nHA晶体,FETEM测量显示合成的单个nHA晶体长度约为50nm～200nm,直径约为15mm～30mm。XRD显示在BCP表面形成了羟基磷灰石的沉积层。FESEM显示在BCP表面形成了nHA沉积层。nHA涂层对BCP陶瓷的密度、孔隙度、压缩强度及抗弯强度无明显影响(P＞0.1)；(2)体外细胞毒性显示两种受试材料在不同的时间点,细胞毒性等级测定结果均为0级。BCP原液组的溶血率(Hemolysis rate, HR)为3.70%,nHA涂层BCP原液组的HR为3.56%；(3)原代分离培养的贴壁细胞呈长梭形,漩涡状排列。传代后增殖迅速,细胞为单一的梭形,排列更加有序。培养的细胞CD44呈阳性表达,而CD34呈阴性表达。成骨诱导后ALP染色和茜素红染色均呈阳性。细胞与支架共培养第1天,BCP组与nHA涂层BCP组的细胞密度依次为62±26个/mm2与63±27个/mm2(P＞0.1)。第14天BCP组与nHA涂层BCP组的细胞密度依次为415±62个/mm2与541±35个/mm2(P<0.05)。MTT检测结果显示BCP组的细胞活力明显低于nHA涂层BCP组(P<0.05)。另外,nHA涂层BCP组ALP活性、I型胶原浓度及骨钙素浓度明显高于BCP组(P<0.05)：(4)X线片示：A组骨缺损得到基本修复。B组、C组及D组骨缺损得到完全修复。各组最大弯曲载荷测试结果比较：A组明显小于B组(P<0.05),B组明显小于C组(P<0.05),C组明显小于D组P<0.05)。组织形态学显示各组支架周围均可形成以成熟骨组织为主的新生骨痂,并长入支架孔隙内。支架孔隙内新骨形成百分率A组明显小于B组(P<0.05),B组明显小于C组(P<0.05),C组明显小于D组(P<0.05)。免疫组化染色结果显示BMP-2在D组的阳性表达最高,其次为C组,B组次之,A组最少,各组之间两两比较有显著性差异(P<0.05).结论(1)水热沉积法可在BCP表面形成棒状的nHA沉积层,nHA涂层不会明显影响BCP陶瓷的密度、孔隙度、弯曲强度及压缩强度；(2)BCP与nHA涂层BCP多孔陶瓷无细胞毒性,也不引起溶血反应,具有良好的生物相容性；(3)本研究率先将兔骨髓来源的MSCs接种到nHA涂层BCP多孔支架上并诱导分化为成骨细胞。nHA涂层BCP和BCP陶瓷都可以促进MSCs的粘附、增殖、活力及成骨分化,但nHA涂层BCP陶瓷更有利于MSCs的粘附、增殖、活力及成骨分化；(4)nHA涂层与MSCs均可以促进BCP的成骨,但MSCs的成骨能力超过nHA涂层,将二者结合可明显增强BCP的成骨性能；(5)体外与体内试验结果表明对BCP进行nHA涂层可通过增强材料的成骨诱导性能来促进成骨,使这种材料更适合骨组织工程。本文共有图片18幅,表格5个,参考文献204篇。