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组织工程和再生医学的发展对临床上骨缺损的修复和治疗提供了新的思路和方法。骨组织工程支架的设计与制备是骨组织工程技术中关键要素,其制备方法和作用备受关注。理想的骨组织工程支架材料通常具备以下几个特性:良好的生物相容性、合适生物降解速率以及一定的机械性能,但是单一的材料很难满足以上特性。因此,对材料进行改性,并制备复合支架以及再负载生长因子来满足骨组织工程的需求是迫切需要的。但生长因子普遍存在突释、不稳定以及易失活等问题。所以,设计一种可以缓释生长因子的骨组织工程支架用于修复骨缺损,对解决目前的临床问题提供了新的思路。本研究选用掺锶纳米羟基磷灰石(Sr-nHAp)作为骨组织工程支架的材料,不仅有利于骨组织的修复,而且可以增强复合支架的力学性能。丝素蛋白(SF)作为天然高分子聚合物以提供支撑,将纳米羟基磷灰石与掺杂不同含量锶的羟基磷灰石悬液分别加入到SF溶液中,制备一系列的复合支架。通过扫描电子显微镜观察样品的微观结构,利用热重分析仪、万能测试机和体外矿化等表征手段研究了nHAp和Sr-nHAp对SF基质的热稳定性、力学性能以及矿化作用的影响;另外,体外细胞与支架共培养实验显示了所有支架均具有良好的生物相容性,而10%Sr-nHAp/SF支架更利于骨髓间充质干细胞(BMSCs)的增殖、粘附以及向成骨分化。为了增强复合支架的骨诱导以及成骨性能,将骨形态发生蛋白-2(BMP-2)负载于复合支架上。为了达到缓慢释放的BMP-2效果,将肝素与Sr-nHAp/SF复合支架结合,再吸附BMP-2。接下来对Sr-nHAp/SF-Hep-BMP-2复合支架进行BMP-2释放性能进行评价,以及与骨髓间充质干细胞(BMSCs)共培养后,分析细胞向成骨分化的能力,包括碱性磷酸酶(ALP)活性、骨钙蛋白(OCN)和骨桥蛋白(OPN)基因表达。将支架植入大鼠的原位颅骨缺损部位,通过micro-CT和组织学染色分析,评价其对大鼠颅骨缺损的原位修复能力。结果表明Sr-nHAp/SF-Hep-BMP-2复合支架对BMP-2具有缓释的效果,具有良好的生物相容性,Sr在复合支架中提高了支架的生物活性,促进了BMSCs向成骨细胞分化能力和促进颅骨缺损的修复,结果表明本研究制备的复合支架在骨组织工程领域具有很大的潜力。