由于创伤、感染或者肿瘤切除所导致的骨缺损的修复在临床治疗中仍存在巨大的挑战。自体骨移植是临床治疗的“黄金标准”。然而,由于自体骨供体有限且存在供体部位并发症的风险,严重限制了自体骨移植在临床治疗中的应用。骨组织工程的出现为骨缺损修复提供了新的治疗方法,构建生物特性与正常骨相似的组织工程骨是目前骨组织工程研究的热点。丝蛋白由于其卓越的生物相容性、缓慢的生物可降解性和良好的力学性能在骨组织工程领域中备受人们青睐。本文以丝蛋白诱导制备的水分散的羟基磷灰石纳米颗粒作为天然骨的无机相,以丝蛋白基质作为天然骨的有机相,构建仿天然骨结构和成分的生物活性骨材料。首先,以丝蛋白为模板,经仿生矿化制备水分散的丝蛋白-羟基磷灰石复合纳米颗粒,并以它为载体加载骨生长因子骨形态蛋白2(BMP-2),实现对因子的可控释放,通过与骨髓间充质干细胞共培养,证明此颗粒具有良好的骨诱导性能。随后,将羟基磷灰石纳米颗粒与丝蛋白溶液混合,通过冷冻干燥法制备丝蛋白-羟基磷灰石复合支架,不仅通过成分和结构的优化来模拟骨组织的有机无机成分组成和细胞外基质纳米纤维结构,同时通过BMP-2在支架上加载方式的设计,实现对BMP-2控释行为的主动控制,以获得更好的骨诱导性。体内外研究结果表明在BMP-2与羟基磷灰石的协同作用下,复合支架具有优越的成骨性能。最后,可注射的骨修复材料基于其操作简便、能有效填充不规则骨缺损部位、手术并发症少等特点,在不规则骨缺损的修复中表现出了良好的骨再生能力。基于此,将羟基磷灰石纳米颗粒与丝蛋白纳米纤维凝胶混合制备可注射的水凝胶骨材料。羟基磷灰石颗粒含量可在高达60%时,仍然在纳米尺度保持在丝蛋白基质中的均匀分布,且具有可注射性能,通过体内外的研究,证明在羟基磷灰石颗粒的诱导下该可注射凝胶具有良好的骨诱导性能,为丝蛋白作为可注射骨修复材料在骨组织工程领域中的应用奠定了基础。综上所述,本文主要以丝蛋白和羟基磷灰石纳米颗粒为基质骨材料,通过调控BMP-2的加载方式,实现对BMP-2的主动控释,并通过模仿天然骨的结构,优化丝蛋白与羟基磷灰石复合骨材料的性能,构建出适合骨再生的微环境,为新型骨材料的设计提供参考。