目的:电磁场（EMF）作为一种治疗骨缺损的物理疗法已经在临床上应用,由于治疗过程中患者会长时间暴露在电磁场中,因此被质疑会对人类健康造成潜在的危害。为了优化电磁场在临床治疗中的应用,同时避免因为直接暴露带来的其不良影响,电磁场和组织工程技术的结合至关重要。此外,对电磁场作用机制的深入理解将有益于它更安全高效的应用。方法:在本研究中,采用聚己内酯（PCL）和羟基磷灰石（HA）为原料通过3D打印制造多孔复合支架,并用经聚多巴胺表面修饰的支架作为细胞载体。用CCK-8试剂盒和Live/Dead染色试剂盒检测支架的生物相容性。接着在扫描电镜和共聚焦显微镜下观察细胞在PCL/HA支架上的形态和分布。接下来,在体外用正弦电磁场（15 Hz,0.3 m T）对载有骨髓间充质干细胞（BMSCs）的支架进行干预,借助染色、PCR、Western Blot、免疫荧光染色等手段检测骨髓间充质干细胞的成骨能力。在动物实验中,取下大鼠尾椎椎间盘,植入载细胞支架构建脊柱融合模型。于此同时,采用另一批大鼠在颅骨构建直径为5.5 mm的极量骨缺损模型。利用影像学（CT、X射线）和组织学（HE染色、Masson染色、Von Kossa染色）方法对骨组织再生进行观察和分析。此外,我们还通过多种途径探讨了EMF调控骨髓间充质干细胞成骨分化的机制,同时通过制备骨髓间充质干细胞的条件培养基探究EMF对干细胞旁分泌的影响,以更加深入地了解电磁场的调控作用。结果:通过聚多巴胺表面修饰的多孔PCL/HA支架不仅具备良好力学特性也具备优秀的生物相容性,BMSCs可以粘附在支架上健康地生长。此外,EMF的干预并不会影响细胞的外型以及增值状况。EMF处理的载细胞支架在动物试验中成功地加速了大鼠尾椎椎间融合以及极量颅骨缺损的修复。进一步研究发现,EMF并不能直接诱导骨髓间充质干细胞分化,而是通过上调特异性BMP受体的数量,从而提高骨髓间充质干细胞对BMP信号的敏感性。一旦这些受体收到来自周围环境的BMP信号,便通过BMP/Smad信号通路启动级联反应促进骨髓间充质干细胞成骨分化。不仅如此,我们还发现经EMF处理的骨髓间充质干细胞的条件培养基能更好地促进内皮祖细胞（EPCs）的血管生成和小鼠来源巨噬细胞RAW264.7（RAW）的免疫调节以及骨髓间充质干细胞的成骨分化。这些因素都在骨再生过程中发挥了极其重要的作用。由此可以推断以上效应是EMF通过促进骨髓间充质干细胞分泌细胞因子而实现的。结论:综上所述,聚多巴胺表面修饰的多孔PCL/HA支架具备良好的力学特性和生物相容性。EMF（15 Hz,0.3 m T）结合组织工程技术成功加速了大鼠椎间融合和颅骨极量骨缺损的修复。EMF可促进骨髓间充质干细胞的成骨潜能,增强骨髓间充质干细胞的旁分泌功能,通过影响成骨分化、血管生成、免疫调节最终促进骨组织的再生。这些发现突出了低频正弦电磁场对组织工程的深远影响,并为骨缺损的临床治疗提供了新的策略。