人工韧带移植是目前治疗韧带断裂及韧带缺损性疾病的有效手段,曾经在临床上使用较多的是LARS人工韧带。然而由于其不可降解性,LARS人工韧带存在疲劳松弛、骨愈合差等问题。因此,本研究以天然丝素纤维为基材,设计并制备了一种编织基丝素纤维人工韧带材料(SFALs),并采用再生丝素蛋白(SF)、海藻酸钠(SA)及SF/SA对其表面进行涂层,进而研究了不同涂层对SFALs体外矿化性能的影响。而且,对SFALs的力学性能、细胞毒性和降解性能也进行了研究,以期获得一种力学性能可控、可降解、生物相容性良好的人工韧带材料。本研究的主要内容包括:(1)设计并编织了两种不同结构的人工韧带材料,并优选其结构,探究了脱胶工艺对其力学性能的影响;(2)使用不同浓度的SF和SA溶液对SFALs进行涂层改性,分别探究了SF和SA对SFALs矿化性能的影响。进一步使用SF/SA溶液对SFALs进行涂层改性及性能研究;(3)对涂层后的SFALs的细胞相容性进行测试;(4)对SFALs在不同条件下的降解性能进行了比较。研究结果及主要结论如下:(1)以天然蚕丝为原材料,使用逐级编织法成型人工韧带材料是可行的。该方法得到的SFALs结构稳定,结构和尺寸可控,力学性能良好,柔韧性好,是较理想的人工韧带材料。(2)SF、SA和SF/SA涂层对人工韧带材料的力学性能及体外矿化性能均有影响。涂层会提高SFALs的力学性能,同时改善矿化沉积物的粒径和分布。得到的矿化沉积物主要为无定形磷酸钙(ACP)。SFAL-CaP组粒径为1006±264 nm,涂层改性后可下降至600–750nm,最低可降至624±112 nm(SFAL-SF:SA=4:6-CaP组,4:6为1%SF溶液和1%SA溶液的体积比,下同)。SF和SA涂层的最佳浓度是1%。而总体来说,SF:SA=4:6和SF:SA=5:5时有着更好的体外矿化效果。(3)体外细胞毒性试验结果表明,成纤维细胞在SFAL及SFALSF/SA上生长状态良好,与阴性对照组无显著差异。SFAL、SFALSF/SA和SFAL-SF/SA-CaP组均无细胞毒性,说明SFALs有良好的细胞相容性。SF/SA涂层不会降低细胞活性,而矿化层的成纤维细胞活性稍有下降。(4)体外降解试验表明,在PBS和酶溶液中,SFALs表现出不同的降解行为。70天内,PBS未能使SFALs发生明显变化,而蛋白酶XIV明显加速了SFALs的降解。酶降解70天后,SFALs中的纤维多处断裂,质量损失率高达18.4%,外观直径下降了21.8%,最大断裂强力损失了50%。说明体外酶降解试验更接近体内降解过程,可为进一步建立体内外降解性能之间的关系奠定基础。