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天然高分子材料,如壳聚糖(CS)、透明质酸(HYA)、胶原蛋白(Col)等,因具有良好的生物相容性而被广泛用于骨修复材料的制备,另一方面,以聚乳酸(PLA)为代表的合成高分子材料具有较好的力学性能,因此天然高分子和合成高分子的复合是潜在更优的骨修复材料制备之选。本论文选用壳聚糖、胶原、聚乳酸为有机基质模板,以可溶性钙盐和磷酸盐为无机纳米羟基磷灰石前驱体,根据本课题组的仿生杂化方法模仿自然骨中无机钙磷矿物在有机基质生物大分子调控下的原位析晶过程,在基质表面沉积纳米羟基磷灰石晶体,并通过冷冻干燥相分离技术构建一种微米级多孔构型和纳米级羟基磷灰石晶体复合的三维立体微纳结构,制得这种人工骨修复替代材料。实验最终构建CS/nHAP,CS/Col/nHAP,CS/Col/PLA/nHAP三种有机-无机杂化复合材料。利用有机基质表面规律分布的羧基、羟基、氨基等基团为无机相羟基磷灰石提供成核位点,诱导纳米羟基磷灰石成核结晶,且与有机基体有效键合。采用SEM、FT-IR、XRD、接触角、孔隙率、抗压强度、体外仿生矿化等测试,研究复合支架的结构及性能;从SD乳鼠颅骨中分离提取成骨细胞,与支架建立体外培养评价体系,采用吉姆萨染色、MTT、Hoechst 33258荧光染色及AO/EB双荧光染色等方法检测支架的生物相容性及对成骨细胞功能的影响。由SEM图观察到三种复合支架形貌为相互贯穿的连通性良好的孔隙结构,孔径尺寸为50-200 μm,孔隙率结果量化表现了这种的多孔结构,支架表切面均匀分布着纳米羟基磷灰石颗粒。XRD结果显示这种纳米羟基磷灰石的结晶度较弱,符合人体自然骨的特点。FT-IR结果证明加入的PLA与CS/Col基质上裸露在外的氨基及羟基基团发生了脱水取代,增强基质的稳定性,与抗压强度结果一致。体外仿生矿化测试结果表明复合支架的矿化活性好,诱导矿化结晶效率高。将SD乳鼠的成骨细胞建立体外培养体系,结果证明复合支架材料对细胞增殖、生长及代谢活性有促进作用,细胞增殖情况良好,聚乳酸复合的材料尽管在亲水性的表征结果上相对较弱,但不影响其各项细胞功能指标。多项结果表明CS/Col/PLA/nHAP复合支架材料生物相容性良好,能够促进成骨细胞的增殖与分化,有望进一步提高人工骨的骨修复性能。