骨缺损是临床常见的外科疾病，传统的骨移植方法(如自体骨移植、异体骨移植等)存在各自难以克服的缺陷(来源受限、免疫排斥等)。骨组织工程的发展为骨缺损治疗提供了新的思路和选择。骨修复体表面性质直接作用于细胞，是调控细胞功能活动的重要途径之一。本课题旨在实用型基底(复合微球和支架)表面构建多样化形貌，研究三维基底形貌对干细胞行为的影响规律，为新型骨修复体的研制提供理论依据。(1)研究了利用相分离原理获得具有“海岛”形貌的PLGA/PCL共混微球。该微球具备PLGA内核和PCL外壳(分层相分离所致)，而且PCL外壳上还嵌有PLGA海岛(局部横向相分离所致)。PLGA海岛可以提高微球表面亲水性，由于微球表面区域性的亲水差异，干细胞趋于粘附在较亲水的PLGA海岛上。利用该亲水性差异，可以控制干细胞在载体上的区域富集。(2)研究了利用无机组分原位成孔方式在不借助外加成孔剂前提下制备具有多孔表面形貌的PLGA/羟基磷灰石(HA)/碳酸钙(CC)复合微球。微球表面分布着大量微米级孔结构，且具有内腔。通过单因素分析发现HA对外水相的亲和/吸附作用在微球表面孔和内腔的形成中起核心作用；而CC组分产生的气体释放效应有助于形成表面开放孔。表面孔结构有助于提高微球的整体亲水性；内腔则可提高微球的悬浮性。无机组分可以中和PLGA降解产生的酸性物质，有助于提高材料的生物相容性。干细胞在微球上粘附并生长良好，证明该微球在骨修复方面可充当细胞载体。进一步简化材料体系，成功制备了PLGA/HA多孔复合微球，证实HA是微球表面孔形成的主因。研究发现选择不同尺寸HA可以获得具有不同孔密度的形貌，形貌随降解逐渐变化，并伴随Ca2+释放。细胞学研究表明干细胞粘附、增殖及成骨分化对微球孔形貌都具有一定响应性。综合来看中等孔密度表面最利于干细胞成骨潜能发挥。受HA成孔机理的启发成功制备了PLGA/CC多孔复合微球，证明颗粒尺寸决定了CC的成孔效果。该PLGA/CC微球相比传统的PLGA实心微球、PLGA多孔微球更具优势。通过调节材料配方可以灵活调控PLGA/CC表面形貌，在定性和定量分析基础上选取具有不同孔形貌特征的三组微球进行比较，不同微球随降解有着不同的形貌演变、Ca2+释放特征。进一步分析了干细胞对三组微球形貌的响应，发现细胞在孔密度低的微球上粘附和增殖表现最好。(3)研究了利用低温融合原理实现PLGA/CC骨修复支架的多级构建。支架微球之间具有大孔；而支架表面具有小孔。由于支架成型温度较低，与传统热烧结支架相比，负载的生长因子(BMP-2)与抗生素(万古霉素)活性得到较好保持。干细胞对支架多级结构的响应规律：1.对于微球之间的孔(主要影响支架的平均孔径和孔隙率)，干细胞在小孔径支架(54.2μm，孔隙率53.8%)上增殖相对较好，而在大孔径支架(72.3μm，孔隙率46.6%)上的成骨分化更显著；2.对于微球表面孔(即支架表面孔)，干细胞增殖对支架表面孔径不敏感(8.77μm vs.5.44μm)，而在较大孔表面上成骨分化程度更高。总体研究结果表明，通过实用型基底的表面形貌构建可以在一定程度上调控干细胞粘附、增殖、分化等行为，为功能性骨修复体的研制提供了新的实验依据和思路。