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目的:以胱氨酸二甲酯为交联剂,聚氧乙基甘油醚(PEG)作为合成原料合成新型聚氨酯(PU),再将新型聚氨酯与纳米羟基磷灰石制备成一种具有较高的机械性能、良好的生物降解性能、合适的三维多孔结构、优异的生物相容性和成骨分化性能的新型复合仿生骨修复支架。方法:首先,将原料聚氧乙基甘油醚,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)添加到反应容器中,将反应温度提升至70℃,在真空状态下搅拌混合物1小时,获得聚氨酯的预聚体(prePU)。然后,将prePU溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,然后依次加入氯化钠颗粒(NaCl)、纳米羟基磷灰石(nHA)和胱氨酸二甲酯,混合物发生聚合反应获得产物。将所得产物浸泡在去离子水中,去除溶剂和食盐颗粒。最后,在真空烘箱中干燥至恒重。核磁共振光谱(NMR)验证胱氨酸二甲酯的结构。傅里叶变换红外光谱(FTIR)监测反应过程。用热重分析仪测定支架热稳定性。能量色散X-射线光谱(EDS)分析支架的元素构成。X-射线衍射仪(XRD)分析支架的组成成分。万能拉伸试验机检测支架的拉伸强度。扫描电子显微镜(SEM)了解三种复合仿生骨修复支架的微观形貌。接触角测试仪测定三种复合支架的亲水性能。通过称重和计算测定材料的降解性能和孔隙率。采用骨髓间充质干细胞(BMSCs)对三种复合仿生骨修复支架的细胞毒性,细胞增殖,细胞黏附以及成骨分化性能进行检测。应用三种复合仿生骨修复支架的浸提液培养BMSCs细胞,使用CCK-8试剂测定BMSCs细胞活力,将BMSCs细胞种植于支架表面,用CCK-8试剂对材料表面黏附生长的BMSCs细胞进行活力测定。分别用鬼笔环肽以及4,6-二脒基-2-苯基吲哚试剂(DAPI)对细胞进行染色,然后使用激光共聚焦显微镜观察复合仿生骨修复支架上的细胞。用成骨分化诱导液对复合支架上的细胞进行诱导分化培养,分别在第14和21天用茜素红对BMSCs产生的钙结节进行染色分析。结果:核磁共振光谱证实了脱盐酸后的胱氨酸二甲酯结构。傅里叶变换红外光谱仪证明了聚氨酯的合成步骤是按照设计路线进行的。热重分析结果表明支架的热稳定性,220℃-260℃下降主要是由于二硫键的断裂,300℃-400℃下降主要是由于异氰酸酯键和醚键的断裂。X-射线衍射的结果表明纳米羟基磷灰石准确的添加到聚氨酯中,并且没有发生晶相的改变。能量色散X-射线光谱结果表明相比于聚氨酯支架,添加了纳米羟基磷灰石的聚氨酯复合支架多了钙和磷元素。随着纳米羟基磷灰石的增加,PU、10%nHA/PU和20%nHA/PU三种支架的最大应变从315.87±8.70%下降到147.33±3.72%,而支架的拉伸强度先增加后减小,PU、10%nHA/PU和20%nHA/PU支架的拉伸强度分别为10.49±2.29 MPa、20.30±0.98 MPa和15.72±1.55 MPa。扫描电子显微镜观察测量结果表明制备支架材料具有约为200微米的相互连通的孔隙和纳米羟基磷灰石的尺寸,并成功验证了相转变-粒子沥滤技术能够成功制备多孔的支架。PU、10%nHA/PU和20%nHA/PU三种仿生支架的接触角分别为87.67±2.52°,81.25±1.52°和72.83±2.36°,随着纳米羟基磷灰石含量增加,亲水性能逐渐改善。降解实验表明支架具备降解性能。通过计算支架浸泡在去离子水前后的质量和体积,得到了支架的孔隙率约为35%。浸提液培养的细胞和空白组无显著差异,并随着培养时间的增加,细胞的数目也增长。细胞黏附实验表明相比于聚氨酯支架,含有纳米羟基磷灰石的支架材料更容易促使细胞黏附生长。成骨实验表明含有nHA的支架更容易促进细胞生长和成骨分化。结论:采用相转变-粒子沥滤法,制备的新型复合仿生骨修复支架具有三维多孔结构、较高的力学性能、良好的生物降解性、优异的细胞相容性和成骨分化能力。因此,新型聚氨酯/纳米羟基磷灰石复合支架在骨缺损修复领域具有巨大的应用潜力。