羟基磷灰石(HA)多孔支架作为广泛应用于骨移植的生物材料,具有良好的骨传导性和生物活性。然而,HA多孔支架的自身骨诱导性有限,无法有效缓释生长因子,且植入体内后存在细菌感染等问题,为了进一步提高其骨诱导性以及避免细菌感染,对HA多孔支架的改性显得尤为重要。本文通过表面修饰和微量元素掺杂的方式分别对HA多孔支架进行了多尺度改性,主要研究内容分为以下两个部分:第一部分:针对HA多孔支架难以有效地缓释生长因子以及协同促进成骨分化等问题,本研究在HA多孔支架表面构建了一个能够有效缓释BMP-2的聚赖氨酸(PLL)/聚多巴胺(PDA)复合涂层,其保护了 BMP-2的活性,并提高了 HA多孔支架的骨诱导再生能力。首先,通过多级造孔技术制备了大孔和微孔相互贯通的HA多孔支架,然后通过仿贻贝粘附法将PLL和PDA沉积于支架表面,并在沉积过程中负载BMP-2,该过程不涉及有机溶剂,条件温和,保护了生长因子的活性,并实现了 BMP-2有效的缓慢释放。细胞培养结果表明,表面具有PLL/PDA复合涂层和BMP-2的HA多孔支架(HA-PLL/PDA-BMP)可以明显促进细胞的粘附、增殖与分化;动物实验结果表明,负载BMP-2的PLL/PDA复合涂层所构建的BMP-2缓释体系明显促进了异位骨的形成。第二部分:针对HA多孔支架的自身骨诱导性有限以及植入后细菌感染等问题,本研究对HA多孔支架进行了 Sr/Zn共掺杂改性,得到优异的生物活性、骨诱导性、兼具良好抗菌性的Sr/Zn共掺杂HA多孔支架(HA-Sr/Zn)。具体如下,先通过离子交换法将Sr/Zn元素掺入纳米HA浆料中,然后通过发泡技术将掺杂后的纳米HA浆料制备成Sr/Zn共掺杂的HA-Sr/Zn多孔支架。XRD和EDS结果表明,Sr和Zn成功地掺入了 HA晶格中,且其掺入量足以影响HA的生物学性能。细胞培养实验表明,HA-Sr/Zn可以促进细胞的增殖和成骨分化。细菌培养实验结果表明Sr/Zn可以抑制细菌的生长,赋予了 HA多孔支架良好的抗菌性。本研究通过对HA多孔支架的多尺度改性,为提高HA材料的生物活性、骨诱导性以及避免植入后细菌感染提供了一种新思路。