随着现代社会人口老龄化程度的加剧和人们对运动需求的增长，关节软骨损伤已成为一种困扰人们的常见问题。由于缺乏血液供应、不受神经支配和细胞密度低，关节软骨的自我修复能力极差。现有的治疗技术虽有一定的疗效，但仍存在着治疗效果不持久、易导致免疫排斥反应等问题。目前，组织工程支架由于具有良好的生物相容性和机械完整性，已成为修复软骨损伤的热点。本课题以类人胶原蛋白（HLC）作为原料，谷氨酰胺转氨酶（TGase）作为交联剂，牛血清白蛋白（BSA）和氯化钠（NaCl）作为致孔剂，通过生物交联和热致相分离/冷冻干燥致孔技术制备得到了一种具有三维多孔结构的水凝胶支架，并尝试将其用于软骨缺损的修复和再生。　　本文首先通过正交优化实验对HLC水凝胶软骨支架进行优化实验，测定所得各支架的机械强度、孔隙率、孔径来确定其最佳制备条件。随后，以不添加BSA的HLC水凝胶支架（HLCC）作为对照组，以最佳条件制备的HLC水凝胶支架（HLCS）作为实验组，分别测定了两种HLC水凝胶支架的内部结构、密度、孔隙率、溶胀率、力学性能、热稳定性、内毒素及外源DNA含量等，并对它们的理化性质进行了比较和分析。最后，本文对两种HLC水凝胶支架的生物学性能进行了探究。采用CCK-8法检测了支架浸提液的细胞毒性，通过AO/EB荧光染色和SEM观察了细胞在支架上的粘附及增殖情况，向小鼠注射支架的生理盐水浸提液以测定其急性全身毒性程度，通过皮下降解试验观察支架的生物相容性和生物降解性，以及将支架植入兔子膝关节并对新生软骨组织进行H&E染色和番红O-固绿染色以检测支架的修复能力。　　实验研究结果表明：　　（1）HLCS水凝胶支架的最佳制备工艺条件为：类人胶原蛋白的浓度为 120 mg/mL，牛血清白蛋白的浓度为80 mg/mL，NaCl的浓度为35 mg/mL，谷氨酰胺转氨酶的浓度为6 U/mL，混合溶液静置交联前的搅拌时间为3 min，交联的最佳pH值为6，交联的最佳时间为10 h，水凝胶支架的干燥方式为冷冻真空干燥。　　（2）HLCS水凝胶支架的SEM以及密度和孔隙率结果显示，该支架经BSA和NaCl致孔后具有高贯通性的三维多孔结构，孔径在100?300μm之间且孔隙率高达93.43%，可为软骨细胞的增殖和粘附提供足够的空间，并有利于营养物质和代谢废物的运输。　　（3）HLCS水凝胶支架溶胀率可达到216%，该支架具有快速吸水的类海绵性质， 能够快速吸收关节液，为软骨组织的再生保持一个适宜的环境。　　（4）HLCS水凝胶支加可压缩至80%，重复10个压缩循环后仍未发生显著形变，压缩模量约为0.96 MPa，在具有高孔隙率的同时又保证了优良的力学性能。　　（5）内毒素、外源DNA及急性全身毒性实验均表明HLCS水凝胶支架的毒性等级符合行业标准，是一种安全的软骨支架材料。　　（6）体外细胞毒性和细胞粘附性试验结果证明HLCS水凝胶支架均具有良好的细胞相容性，软骨细胞可以粘附在水凝胶支架上生长、增殖和迁移且支架浸提液对软骨细胞的生长和增殖还具有促进作用。　　（7）HLCS水凝胶支架植入到兔子皮下2周后会产生轻微的炎症反应，4周后炎症反应基本消失，6周后炎症反应完全消失，有微血管生成，水凝胶支架初步降解，8周后水凝胶支架完全降解，展现出了良好的生物相容性和生物降解性。　　（8）HLCS水凝胶支架植入缺损部位12周后，软骨缺损完全被均匀的软骨样组织填充，仅能观察到一圈模糊的边界，新生软骨组织的H&E染色和番红O-固绿染色结果证明新生软骨组织中有充足的GAG沉积，HLCS水凝胶支架可有效修复关节软骨缺损。