当前,软骨损伤的临床治疗主要以早期保守治疗为主,治疗手段主要包括注射润滑药物、配合服用消炎药物等,由于有效治疗软骨缺损的移植物材料仅停留于科研阶段,因此,目前软骨损伤治疗最终都会进入整体关节置换的阶段,给患者带来巨大的创伤和不便。根据软骨分子生物学,可应用于临床软骨修复的软骨移植物应同时具备以下三个特点:具有透明软骨表型（胶原Ⅱ型表型）、具有软骨微结构（软骨陷窝）、较大尺寸可供临床手术裁减。传统方法合成的软骨修复材料均无法同时具备以上三个特点,课题组前期研究基础相转移水凝胶系统（Phase Transfer Cell Culture,PTCC）在体外培养软骨细胞构建的活体透明软骨移植物（Living hyaline Cartilage Graft,LhCG）,具有完美的透明软骨表型和天然软骨仿生结构,但是无法实现较大尺寸的制备,其根本原因在于,最初简单的水凝胶多孔结构,在体外无法支持软骨细胞分泌出足够的软骨基质形成大尺寸的LhCG,进而无法实现临床应用。因此,本文通过使用单/双乳液法来制备丰富的明胶微球造孔体系,探究胶体性能与结构之间的关系,利用明胶微球造孔体系与交联固化成型原理实现相转移高分子空间梯度结构水凝胶的制备,后利用相转移水凝胶体系负载软骨细胞,探究软骨基质分泌与营养渗透平衡之间的关系,制备大尺寸活性透明软骨移植物,为软骨修复组织工程带来新的研究思路与方案。根据上述需求,本论文开展了以下研究:首先,通过单/双乳液法制备密实/中空明胶微球造孔体系,通过改变水相浓度、水油比、搅拌速率、乳化剂浓度与用量,采用单一变量原则,探究实验因素与实验结果之间的联系及反应机理,探究得出:在两个乳液体系之中,明胶水相浓度以及乳化剂对于明胶微球造孔体系的影响较大,搅拌速率以及水油比次之。增大水相浓度、增大水油比,适当减少乳化剂的用量及浓度都会造成明胶微球造孔体系的粒径增大,同时搅拌速率以及水油比对于明胶微球造孔体系的分散及规整性有着重要的影响。通过对单/双乳液法体系所制备的明胶微球进行表征,筛选实验条件,优化明胶微球的制备方法:单乳液体系（水相浓度0.1 g/mL、水油比1:5、搅拌速率900 rpm、乳化剂 Span 80浓度0.05 g/mL）,双乳液法（水相浓度0.1 g/mL、水油比2:3、搅拌速率700 rpm、乳化剂乙酸乙酯用量10mL）。基于前期研究基础,利用优化后的方法分别制备出大中小三种尺寸的密实/中空明胶微球,其中大尺寸:60-80 目（180-250 μm）、100-120 目（100-120 μm）、150-200 目（75-106μm）,通过外貌形态表征、溶胀比、融化实验、细胞增殖毒性等实验筛选出双乳液法所制备的大、中、小中空明胶微球,并使用该明胶微球体系,利用高分子物理中水凝胶成型原理,构建相转移空间梯度水凝胶体系拟解决因基质分泌与营养物质传输不平衡而造成的大尺寸LhCG生长不佳的问题。最后自提6月龄雄性杜洛克猪关节软骨细胞,利用所构建的具有梯度结构的微孔水凝胶负载软骨细胞,于体外培养45天,通过形态学表征实现了超大尺寸（7 cm2）的制备,通过免疫学组织学切片、生化表征、基因表达证明所制备大尺寸活性透明软骨移植物（sLhCG）具有胶原Ⅱ型表征及内部微结构,与对照组（原工艺）相比,改进后的混合梯度实验组软骨基质分泌显着增加50%以上,无明显基质分层生长不佳现象,该产物同时具备理想软骨移植物三个特点,可为软骨修复领域带来新的治疗策略和参考体系。