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目的和意义:创伤、骨肿瘤、截骨等各种原因常造成的骨缺损是临床常见的损伤,本论文研究工作围绕基于聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)制备的两种微泡在骨缺损治疗方面的应用等展开,为骨缺损的治疗提供新策略。构建负载内皮细胞生长因子(VEGF)的PLGA微泡载药体系,在超声的控释下,促进骨修复。另一方面,制备脂质-PLGA(Lipid/PLGA)微泡,利用超声的声场作用,促进内吞微泡干细胞吸附到3D打印聚乳酸(PLA)支架,从而促进骨修复。研究这两种体系促进骨髓间充质干细胞成骨分化的能力,以及骨缺损修复的作用。方法:(1)以超声乳化法制备内部负载VEGF蛋白的两种单体比例(75/25,50/50)的PLGA微泡,研究微泡的表征、释放曲线,进一步将材料与BMSC培养,通过茜素红染色、成骨相关基因检测评估了载VEGF的PLGA微泡联合超声靶向微泡破坏技术(UTMD)的体外促进成骨分化能力。通过构建大鼠颅骨缺损动物模型,探究载VEGF的PLGA微泡联合超声的体内成骨作用和血管生成能力。(2)采用乳化溶剂蒸发法和真空冷冻干燥技术制备多孔Lipid/PLGA微泡,制备3D打印聚乳酸(PLA)支架,检测材料的表征以及骨髓间充质干细胞(BMSC)内吞微泡的效果。构建大鼠颅骨缺损模型,利用超声声场辐射力促进内吞Lipid-PLGA微泡的BMSC迁移粘附到支架上探究其促进骨修复的生物学作用。结果:(1)PLGA微泡可缓释VEGF 40天,UTMD可促进负载的VEGF的突释。VEGF-PLGA微泡联合UTMD能够促进BMSCs成骨分化过程中成骨相关基因ALP、Runx2的表达,增加钙盐沉积。可促进体内大鼠颅骨缺损部位的新骨形成,增强骨修复效果。(2)超声声场辐射力可使内吞Lipid/PLGA微泡的BMSCs迁移粘附到支架,体外可促进钙盐沉积、ALP活性的升高以及成骨相关基因的表达升高。体内可促进骨缺损部位的新骨生成。结论:(1)PLGA微泡可作为VEGF蛋白载体,可体外缓释VEGF超过40天。超声UTMD可实现PLGA微泡负载的VEGF的突释,增加局部累计浓度,促进材料的成骨性能。PLGA微泡负载VEGF联合超声UTMD促进骨缺损局部突释VEGF,可促进大鼠颅骨缺损修复,是一种有前景的治疗骨缺损策略。(2)PLA支架可在超声辐射力的作用下吸附Lipid/PLGA标记的骨髓间充质干细胞,促进细胞粘附。低强度超声联合PLA支架可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化能力。体内联合应用PLA支架、超声辐射力及低强度超声体系,能够促进骨缺损的修复,为骨缺损的治疗提供新策略。