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颅颌面部骨缺损的修复和重建是口腔颌面外科领域的重大挑战之一。传统自体骨和异体骨移植都存在难以克服的问题。自固化磷酸钙骨水泥(CPC)是常见的人工骨缺损修复材料之一。CPC是由两种或多种不同磷酸盐组成的粉末和固化液混合后常温下固化形成的磷酸盐复合物,具有良好的骨传导性、生物相容性、可塑性,且可负载药物和生物活性因子。但是,CPC降解缓慢、孔径过小、孔隙率低的缺点不利于新骨长入。此外,CPC负载的BMP因释放缓慢而生物效应度低。本文通过系列研究,旨在：(1)探索通过将负载rhBMP-2(和rhVEGF165)的明胶微粒(GM)掺入CPC,以优化材料理化性能并改善生物活性因子控释的可行性；(2)评价负载了rhBMP-2(和rhVEGF165)的CPC/GM复合材料对修复颅骨缺损和组织工程异位成骨的作用。1.制备负载rhBMP-2的CPC/GM复合材料及其理化特性研究将rhBMP-2/GM复合CPC制备圆柱状rhBMP-2/CPC/GM人工骨块。以rhBMP-2/CPC人工骨块为对照,通过扫描电镜(SEM)、抗压试验、孔隙率测定等手段比较其固化时间、材料形貌、抗压强度、孔隙率等。结果显示,与对照组相比,实验组材料的固化时间延长(30.3±1.7min vs.37.8±2.1min)、而抗压强度降低(13.18±2.60MPa vs.30.05±5.84MPa)。体外浸泡二周后,实验组的有效孔隙率显著提高(44.83%±7.99%vs.18.63%±4.26%)。SEM下可见实验组GM降解后形成了孔径为100-350μn的大孔。2. CPC/GM复合材料的生物相容性及负载因子的释药动力学和生物活性研究ELISA法检测不同时间段的不同人工骨块浸泡液中生物活性因子含量并比较累积释药量。比较rhBMP-2/CPC、rhBMP-2/CPC/GM和CPC/GM人工骨块的浸泡细胞培养液对兔BMSCs细胞增殖和成骨分化的作用。结果显示：自第3天起,rhBMP-2/CPC/GM人工骨rhBMP-2的释放明显高于rhBMP-2/CPC;第7-28天间CPC/GM负载的生物活性因子(rhBMP-2和rhVEGF16s)释放量-时间关系均为近似线性关系。各组材料浸泡液对细胞增殖活性无影响。rhBMP-2/CPC和rhBMP-2/CPC/GM浸泡液诱导了细胞成骨分化(细胞ALP活性高),且与释放剂量有依存关系。3.负载活性因子的CPC/GM自固化复合材料修复兔颅骨缺损的研究分别以四种复合材料(GM/CPC. rhBMP-2/GM/CPC. rhVEGF165/GM/CPC和rhBMP-2/rhVEGF165/GM/CPC)修补新西兰大白兔的临界颅骨缺损(Φ8mm)。通过对12周后的组织标本进行组织学观察和组织形态测量,比较不同复合材料间的效果。结果显示,负载生物活性因子可提高骨缺损区的新骨形成和材料降解,而复合应用rhBMP-2/rhVEGF165有协同效应。4.负载生物活性因子的CPC/GM自固化复合材料在组织工程异位成骨中的作用将四组具人下颌髁突外形的复合支架(GM/CPC、rhBMP-2/GM/CPC、rhVEGF165/GM/CPC和rhBMP-2/rhVEGF165/GM/CPC)植入新西兰兔的双侧背阔肌内。对12周后回收植入标本进行组织学观察,以综合评价各组复合支架在的异位组织工程化骨效果。结果显示,负载了rhBMP-2的两组复合支架中有新骨形成但成骨量有限。综上结果,本研究显示,通过负载生物活性因子的GM掺入CPC,可以在材料内部形成尺寸适合新骨长入的大孔,提高孔隙率,并进而提高材料的降解速度。而以CPC/GM复合材料为rhBMP-2和rhVEGF165的载体可以优化因子的缓释,从而更具生物效应度。负载了生物活性因子的CPC/GM复合材料在修复颅骨缺损中较单纯CPC/GM复合材料更具优势,该材料也显示了在组织工程异位成骨中一定的应用潜力。