骨缺损的修复在临床治疗中是一大难题，目前尚未取得最好地解决办法。近年来组织工程的快速发展，将成为骨缺损修复治疗的新方法，但组织工程人工骨用于骨缺损的治疗时有一个必需克服关键性的问题，即人工骨的骨诱导活性问题。rhBMP-2是在促进新骨形成及塑型过程中起重要作用的细胞因子，本研究使用壳聚糖将这个具有高效促新骨形成能力的细胞因子，采用乳化交联的方法制备成rhBMP-2壳聚糖缓释微球用纤维蛋白胶与PLGA/TCP材料复合，构建新型的具有缓释功能的组织工程化人工骨，以期通过组织工程人工骨治疗骨缺损时能快速促进新骨形成，进而有效修复骨缺损。1. rhBMP-2壳聚糖微球的制备及体外检测目的：以壳聚糖为辅料，通过乳化交联法制备新型的rhBMP-2缓释微球，并对其粒径、载药、体外释药、理化特性及降解特性进行检测，以评估应用生物可降解的壳聚糖微球作为rhBMP-2缓释载体的可行性。方法：以京尼平作为交联剂，应用乳化交联法制备具有控制释放功能的负载rhBMP-2的壳聚糖微球，应用扫描电镜观察微球的形态和粒径；利用酶联免疫吸附的方法(ELISA)动态检测rhBMP-2壳聚糖微球的药物载药率、包封率和缓释规律以分析微球的缓释能力。结果：乳化交联法制备的壳聚糖微球，球形良好，球体表面光滑，具有较高的包封效率（>85%）。体外药物释放试验表明，rhBMP-2可以从壳聚糖微球中缓慢释放，整个释放过程可达30天。结论：应用乳化交联法制备的负载rhBMP-2壳聚糖缓释微球，具有很好的控制释放rhBMP-2的能力。这种新型药物控制释放系统在细胞因子的控制释放及骨组织工程中有潜在的应用价值。2. rhBMP-2壳聚糖微球体外相容性及诱导成骨能力的检测目的:观察壳聚糖微球与体外培养条件下兔骨髓基质干细胞生物性相容性。评估rhBMP-2壳聚糖缓释微球诱导兔骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的能力。方法：2～4周龄雄性新西兰大白兔的骨髓细胞，分离贴壁培养后，培养至第三代。分为4个实验组：A组培养液含10%胎牛血清的DMEM(空白对照组)，B组培养液含10%胎牛血清+空白壳聚糖微球的DMEM；C组培养液含10%胎牛血清+含rhBMP-2 (0.2μg/ml)的DMEM；D组培养液含10%胎牛血清+含rhBMP-2微球(0.2μg/ml)的DMEM。共培养3d后A组与B组进行流式细胞仪细胞凋亡检测，共培养7、14d后，A、C及D组进行碱性磷酸酶染色及茜素红染色。结果：A、B两组通过流式细胞仪检测结果无明显差异，未引起明显的细胞凋亡。C组及D组诱导分化7天后通过碱性磷酸酶染色均为阳性，C组及D组无明显差异。14天后C组及D组茜素红染色均为阳性，可见红色钙结节形成，D组钙结节数目显著高于C组。结论：通过乳化交联方法制备的壳聚糖微球具有良好的生物相容性，降解产物无毒副作用，壳聚糖微球可持续缓慢释放具有生物活性的rhBMP-2，可诱导MSCs向成骨方向增殖分化。3. PLGA/TCP快速成型支架复合rhBMP-2壳聚糖微球体内成骨能力评价目的：探讨rhBMP-2壳聚糖缓释微球复合PLGA/TCP支架修复骨缺损的可行性和有效性。方法:应用乳化交联方法制备rhBMP-2壳聚糖缓释微球，通过纤维蛋白胶将rhBMP-2壳聚糖缓释微球复合于PLGA/TCP支架。取健康成年新西兰大白兔45只，用牙科钻在40只实验动物股骨髁部制备0.6 cm（直径）×1.0 cm（深度）松质骨缺损。实验分4组：A组：缺损组，B组：用PLGA/TCP空白支架修复骨缺损，C组：用等量rhBMP-2因子复合PLGA/TCP支架修复骨缺损，D组：用rhBMP-2壳聚糖微球复合PLGA/TCP支架修复骨缺损，每组10只动物。另5只动物为正常组（E组，n=5）。应用X线、Micro-CT和组织病理学等方法检测术后4、12周A、B、C、D组骨缺损修复效果。结果：术后4周X线片示：A组无新骨形成，B组有少量新生骨影像形成，C、D组骨缺损部位均有新骨影像形成。术后12周，Micro-CT结果显示：D组骨密度、骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数目、骨小梁间隙等指标均显著优于B组和C组，差异均有统计学意义（P<0.050），A组未检测到上述指标。术后4周，D组可见大量骨组织形成，有部分成熟的骨小梁，PLGA/TCP支架大部分被降解、吸收；B、C、D组骨长入率分别为2.63%±0.71%、23.95%±5.28%、42.63%±8.52%，3组之间比较差异均有统计学意义（P<0.050）。术后12周，D组支架和微球完全降解，骨缺损被成熟骨取代；B、C、D组骨长入率分别为5.78%±1.21%、37.26%±6.45%、74.25%±8.91%，3组之间比较差异均有统计学意义（P<0.050）。结论：复合rhBMP-2壳聚糖微球的PLGA/TCP支架具有良好的骨缺损修复效果，临床应用前景较好。