在骨组织工程修复材料的制备过程中,理想的材料应对人体骨组织的结构进行高度仿生化,不仅有类似骨细胞外基质(ECM)的胶原纳米纤维结构提供良好的生物活性,同时应该具备纳米针状羟基磷灰石(HA)沿着胶原纤维轴向生长的有机无机复合结构以提供骨组织特殊的机械性能。生物矿化法作为制备有机-无机复合骨修复材料的一种有效方法,本论文通过对不同模拟体液中生物矿化的过程进行研究及控制,希望能够对人体生物矿化生成羟基磷灰石的过程加深理解以及对制备新的有机无机复合支架材料有所帮助。首先,本研究利用合成生物可降解高分子聚左旋乳酸(PLLA)与天然高分子明胶,通过静电纺丝法制备得到类似细胞外基质的无规则排列的明胶纳米纤维,对纳米纤维用碳化二亚胺(EDC/NHS)进行交联处理并对交联时间进行探讨,发现：控制适当的交联程度,可提高纤维膜在水中的稳定性,并保持良好的亲水性,可作为后期模拟体液中生物矿化的有机基底材料。通过对纳米纤维在标准模拟体液(SBF)浓度下的矿化行为,以及其在37℃去离子水下的水解行为,确定选用较高过饱和度的2.5SBF作为矿化研究的模拟体液体系。选择不同性质的中性甘氨酸(Gly)、酸性天冬氨酸(Asp)以及碱性精氨酸(Arg),分别加入到2.5SBF中对模拟体液体系进行改性,通过冷冻干燥、HRTEM观察SBF配置8小时后的产物考察了氨基酸对成核的影响,发现：氨基酸对前期模拟体液成核的影响,在2.5SBF以及添加Gly的体系中,团聚体聚集形成的结构为规则有序的,而在添加酸性Asp或碱性Arg的体系中,团聚体的结构为无规则网络状的。进一步对团聚体的尺寸进行分析发现,未添加氨基酸的预团聚体的平均尺寸为4.7nm,添加Gly、Asp、Arg的三种体系下的团聚体平均尺寸分别为4.4、8.8、9.3nm,说明氨基酸参与到了成核预聚体的形成中,并改变了前期团聚体的结构、大小以及团聚体的聚集状态。将PLLA/明胶复合纳米纤维膜浸泡于上述四种SBF中,通过对生物矿化产物的SEM、XRD. FTIR、EDX等分析发现,在四种模拟体液体系下生物矿化得到的产物,均是以不完善结晶的缺钙型HA(钙磷比1.2-1.4)为主的磷灰石混合物,在宏观的形貌、化学组成和结晶表征方面没有显著差别,但进一步通过HTREM和SAED的微观分析发现,添加氨基酸的体系能够明显地促进前期无定型磷酸钙向HA的转化,能够使HA呈针状结构沿轴向生长,甘氨酸的促进作用最为明显。其次,本研究选取了数种细胞培养基(a-MEM、添加血清的a-MEM),开展PLLA/明胶复合纳米纤维的矿化行为研究,结果发现:培养基具有与SBF相似的性质,可以在纳米纤维上形成矿化层,但矿化沉积的表现与前述过饱和度较高的SBF体系显著不同,在培养基中形成的矿物层更均匀的覆盖在纤维表面,形成壳层,显示良好的有机-无机界面结合,钙磷比较高(～1.8),HRTEM观察HA呈现为纳米级别的棒状,组成与结构与人体骨组织中的HA相近。通过a-MEM以及添加10%小牛血清(FBS)的a-MEM的实验结果对照,FBS能够促进纳米纤维在培养基中的矿化速度,明显提高HA的沉积速率以及HA的结晶性能。通过本论文研究,说明采用模拟体液进行体外生物矿化制备有机-无机复合骨修复材料时,氨基酸、蛋白质等有机成分的引入,有助于获得仿生的磷灰石沉积。