生长因子的负载是提高和改善生物材料活性的有效手段，而维持生长因子的活性是实现其高效固载的关键和核心。重组人骨形态发生蛋白-2(recombinant human bonemorphogenetic proteins-2，rhBMP-2)是被美国食品和药品管理局确定为可用于临床骨组织修复的生长因子，但使用过程存在生物半衰期短、活性低、成本高、副作用大等问题。因此，研究和认识固载过程中rhBMP-2结构和活性的变化规律对解决上述问题具有重要的意义。本论文以临床常用的磷酸钙骨水泥(CPC)为基质模型，研究镁离子掺杂和阿仑膦酸/肝素表面修饰对rhBMP-2结构和活性的影响规律。　　(1)镁掺杂对磷酸钙骨水泥表面rhBMP-2活性的影响　　镁掺杂是提高骨修复材料成骨活性的有效手段之一，但其对rhBMP-2的构象和成骨活性的研究则少见。本章以CPC材料为基质，掺杂不同浓度的磷酸镁骨水泥(MPC)制备四种MCPC样品，再通过物理吸附将rhBMP-2固载到材料表面，研究了镁的掺杂量对rhBMP-2构象和成骨活性的影响。结果表明，5MCPC/rhBMP-2能够显著促进C2C12细胞的粘附、增殖和分化，诱导Smad信号通路分子的表达。圆二色谱(CD)分析显示固载过程不影响rhBMP-2的空间构象，释放的rhBMP-2仍然保持较高的生物活性，同时游离的Mg2+对释放rhBMP-2和固载rhBMP-2的生物活性影响不大。石英晶体微天平(QCM)实时监控MCPC材料表面rhBMP-2的吸附行为及其受体的结合，5MCPC基体中的Mg能够调控材料表面吸附的rhBMP-2构象，从而刺激细胞表面的受体识别和提高Smad蛋白的表达。最后，SD大鼠颅骨缺损植入实验进一步验证5MCPC/rhBMP-2具有更好的成骨效果。　　(2)基于阿仑膦酸/肝素磷酸钙骨水泥表面rhBMP-2的锚定和活性　　蛋白在材料表面的锚定是实现其可控释放的有效手段。本研究首先通过化学合成制备了阿仑膦酸-肝素复合物(AH)，利用阿仑膦酸对羟基磷灰石较强的亲和能力将AH吸附到CPC表面，借助肝素对rhBMP-2的特异性结合实现rhBMP-2在CPC表面的锚定和可持续释放。以C2C12作为细胞模型，首先比较不同浓度的AH对细胞增殖和分化的影响，最终确定改性CPC的AH用量为10μg。细胞的ALP活性表达和ALP染色结果证明固载rhBMP-2的CPC-AH具有良好的生物活性，阿仑膦酸、肝素和rhBMP-2三者之间的协同作用赋予材料更好的促进新骨再生能力。