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本研究选择可降解的聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）大分子作为骨组织工程支架,采用介孔二氧化硅（MSNs）作为药物载体,负载能促进成骨的、具有抗氧化能力的小分子乙酰半胱氨酸（NAC）,并使用静电纺丝的方法,将载药MSNs纺入PLGA纤维中,合成出一种能双重负载NAC的组织工程支架,并探究了该支架的生物相容性和机械性能,验证该支架良好的促进细胞生长和促进成骨的能力,为骨缺损修复提供了一条新的简单易行的方向。目的:合成一种全新的、双重释放NAC促进成骨的PLGA静电纺丝支架,检测该支架的理化性能和生物相容性,并验证其具有突释和缓释NAC、促进成骨的能力。实验一:介孔二氧化硅的合成及NAC的负载。方法:将CTAB和氢氧化钠溶液加入双蒸水中,将混合溶液加热,4小时后逐滴加入TEOS模板剂,反应后的样品用双蒸水和乙醇洗净,在10000转速下离心,离心产物加入混有浓盐酸的乙醇中脱模板,样品冷冻干燥后得到MSNs,在场发射扫描电镜（SEM）以及透射电镜（TEM）下观察MSNs形态。将制取的MSNs融入NAC溶液中避光搅拌,离心收集,过夜真空冷冻干燥,获得负载NAC的MSNs。通过傅里叶红外光谱分析（FTIR）和热重分析（TGA）验证NAC的负载。结果:在电镜下,观察到本实验合成的MSNs分散均匀,形貌一致,表面呈现均匀规则的介孔孔道。FTIR结果显示,负载NAC的MSNs在硅基特征峰之外出现了NAC特征峰,热重分析表明NAC为12.67wt%。实验二:PNNM双重负载支架的合成以及物理性能的分析方法:四组支架的合成:1.空白对照组（PLGA scaffold）:将PLGA加入DMF与THF的混合溶液中,磁力搅拌至均质;2.游离NAC添加组（PN scaffold）:将NAC加入DMF和THF的混合溶液中,完全溶解后在混合溶液中加入PLGA,溶液搅拌至均质;3.载药MSN添加组（PNM scaffold）:将实验一中合成的载药MSNs加入DMF和THF的混合溶液中,完全溶解后,在混合溶液中加入PLGA,将溶液搅拌至均质;4.双重负载实验组（PNNM scaffold）:将游离NAC加入DMF和THF的混合溶液中,待NAC溶解后将载药MSNs加入混合溶液,搅拌至均质后,在溶液中加入PLGA,搅拌至溶解。以上四组混合溶液在室温、50%空气湿度的条件下进行静电纺丝,加载电压,注射泵的加载速度为每小时2m L,喷头与接收板之间的距离为15cm。电纺得到的支架真空下干燥以去除溶剂。在场发射扫描电镜（SEM）以及透射电镜（TEM）下观察4组支架,对4组支架的吸水膨胀率,水接触角,机械强度以及21天降解情况进行分析。结果:在扫描电镜下观察到空白对照组和PN组支架纤维表面光滑,PNM组和PNNM实验组支架纤维表面粗糙,有串珠样结构凸起;通过透射电镜观察,空白对照组和PN组支架纤维内部呈均质,PNM组和PNNM实验组支架纤维内部均匀包裹小球样结构,该结构为载药MSNs。4组支架的吸水膨胀率无显著差异;其中,PNNM实验组支架水接触角显著低于空白对照组及其他实验组,亲水性最佳。纳米压痕硬度及弹性模量测量结果显示,PNNM实验组纤维硬度和弹性模量最高,物理性能最佳。21天降解实验后,空白对照组和PN组支架纤维在扫描电镜观察下多呈现出断裂及融合,PNM组和PNNM实验组纤维未出现大量断裂和融合,表面存在更多孔隙。实验三:PNNM双重负载支架的药物释放、生物安全性,促成骨能力的探究方法:1.取PN组,PNM组和PNNM实验组样本（n=3）,浸入双蒸水中,在24,72,120,144,168,216,和264小时通过紫外分光光度计法测量NAC的释放浓度。另取每组样本各3组,浸入双蒸水中,在第6,12,18,24天通过等离子吸收光谱测量每组样本的硅离子累计释放浓度;2.分别取空白对照组、PN组、PNM组和PNNM实验组样本（n=2）,双面紫外消毒后置入24孔板中,使用大鼠骨髓间充质干细胞（r BMSCs）在支架上培养,24小时后进行细胞活死染色及鬼笔环肽染色;在激光共聚焦显微镜下观察细胞在支架上的形态和依附;3.分别取空白对照组、PN组、PNM组和PNNM实验组样本（n=5）,紫外消毒后放入96孔板中,将r BMSCs在支架上培养48小时后,MTT染色分析r BMSCs的增殖;4.分别取空白对照组、PN组、PNM组和PNNM实验组样本（n=2）,紫外消毒,置入6孔板,r BMSCs培养7天后,提取细胞核RNA进行q RT-PCR分析;分别取4组样本（n=2）,消毒后置入24孔板,r BMSCs培养14日后,对诱导形成的矿化结节进行茜素红染色分析以及茜素红染色后的半定量分析。结果:释放实验中,PN组样本的NAC释放模式表现为突释,PNM组表现为缓释,实验组PNNM组支架的NAC释放曲线则为缓释和突释双相释放;PNM组和PNNM实验组样本都显示出长期的硅离子释放。细胞培养后,细胞活死染色及鬼笔环肽染色结果显示,细胞在4组支架上的活性、生长和粘附无显著差异;MTT染色结果显示,PNNM实验组有良好的促进细胞增殖的能力;q RT-PCR分析结果和茜素红染色以及半定量分析证明,与空白对照组、PN组以及PNM组支架相比,实验组PNNM双重负载支架拥有最优良的促成骨能力。结论:1.去除模板后,可以得到分散性好,形貌一致的MSNs,MSNs表面介孔孔道清晰可见;NAC被成功载入MSNs,负载率为12.67%。2.空白对照组和PN组支架纤维表面光滑,支架纤维内部呈均质,PNM和PNNM实验组支架纤维表面有串珠样凸起,纤维内部均匀包裹小球样结构。PNNM实验组纤维亲水性最佳,硬度和弹性模量最高,机械性能最佳,降解时结构稳定。3.PNNM实验组支架显示出NAC的缓释和突释双相释放,同时有长期的硅离子释放。细胞分析显示,PNNM实验组支架有良好的生物相容性及促进r BMSC增殖的能力。q RT-PCR及矿化分析实验证明,与其他支架相比,PNNM组支架拥有最优良的促进r BMSC成骨的能力。