近年来，由于交通事故的增多、人口老龄化及各种疑难疾病患者的增加等原因造成的骨组织或器官缺损已成为一种普遍现象。随着骨组织工程的发展，研制并寻找理想的用于骨修复的生物替代材料已成为骨组织工程的一项重要内容。丝素蛋白是一种天然高分子纤维蛋白，由于其具有良好的生物学性能，如具有无毒性、无污染、无刺激作用、良好的生物降解性和生物相容性，使得丝素蛋白在骨组织工程方面的应用日趋广泛和深入。但丝素蛋白生物活性较低，不能与骨组织形成化学性结合界面，与骨结合力差；并且丝素蛋白的力学强度不够，还达不到某些组织工程材料的要求，这些不足限制了其在骨组织工程领域中的应用。生物玻璃是一种钙-硅基无机生物材料，具有较高的生物活性、良好的生物相容性和降解性，是目前唯一能同时与硬组织和软组织相互作用的生物材料。因此，本文以医学应用背景，尝试利用生物玻璃的优点来改善丝素蛋白存在的缺点，通过冷冻干燥法制备丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架，探讨生物玻璃的加入对复合多孔支架结构和性能的影响，为丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架材料在骨组织工程领域上的应用做探索性研究。其主要研究内容和结论如下：1.采用溶胶-凝胶法制备生物玻璃粉体，并采用透射电镜（TEM）和能量散布光谱仪（EDS）对生物玻璃进行结构表征，结果表明：制备的生物玻璃为圆球形，颗粒尺寸在30nm左右；生物玻璃的组成与58S生物玻璃的理论值基本相符。2.采用冷冻干燥法制备丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架，采用SEM、XRD、FTIR等对丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架的表面形貌和多孔结构进行表征，并探讨生物玻璃的加入对丝素蛋白构象的影响。结果如下：（1）SEM观察和孔隙率测定表明：经冷冻干燥法得到的丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架呈多孔绵状结构，孔隙分布均匀，孔连通性较好，孔隙率在80.6%～90.3%之间，有效孔径尺寸约为150～300μm；孔内壁上分散均匀的生物玻璃颗粒随着生物玻璃比例的增大而增多，甚至出现了团聚现象，但丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架的大孔结构都基本保持完好。（2）XRD和FTIR测试表明：生物玻璃的加入，促使丝素蛋白的构象部分由无规卷曲向β-折叠构象转变。这是由于生物玻璃的加入，使得丝素蛋白分子中侧基与分子末端的碱性氨基酸与生物玻璃中Ca²⁺形成配位键，促使了丝素蛋白的构象发生转变。3.对丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架的热稳定性、力学性能以及亲水性进行测定，并探讨生物玻璃的加入，对复合多孔支架这些性能的影响。结果如下：（1）TG和DTG的测试分析表明：生物玻璃的加入促使丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架的热稳定性提高。这是由于生物玻璃的加入在一定程度上影响了丝素蛋白的结晶行为和构象转变，使复合多孔支架的热转变温度提高的结果。（2）力学性能测定表明：纯丝素蛋白多孔支架的力学性能较差，随着生物玻璃的加入，丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架的抗压强度和抗压模量都有所提高，并且随着生物玻璃复合比例的增加而不断增大，逐渐显示出较好的力学性能。（3）亲水性测定表明：纯丝素蛋白多孔支架显示了较差的亲水性，随着生物玻璃含量的增加，丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架的水接触角不断减小，逐渐显示出较好的亲水性。因此，生物玻璃的加入极大地改善了丝素蛋白的亲水性。4.通过人体模拟体液（SBF）及磷酸盐（PBS）缓冲液浸泡实验，研究了丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架的生物活性及体外降解性。结果如下：（1）SBF浸泡实验表明：与纯丝素蛋白多孔支架相比，生物玻璃的加入能促使丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架产生诱导羟基磷灰石沉积的能力，使其具有较好的生物活性。（2）PBS缓冲液浸泡实验表明：与纯丝素蛋白多孔支架相比，生物玻璃的加入能促进丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架的降解，使其具有更好的可降解性。5.细胞培养实验表明：不同生物玻璃含量的丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架对L929小鼠成纤维细胞的生长不存在毒副作用，并且能够使L929小鼠成纤维细胞进行良好的贴附、增殖以及分化，所以，丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架具有良好的生物相容性。并且生物玻璃含量较高的丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架可以更好地支持小鼠成纤维细胞的增殖，与纯丝素蛋白多孔支架相比，具有更好的生物相容性。由以上研究可知，本文采用冷冻干燥法制备的丝素蛋白/生物玻璃复合多孔支架具有较好的综合性能，有望成为用于骨组织工程领域的一种新型支架材料。