研究背景大面积骨缺损修复是目前临床上尚未完全解决的问题之一。骨组织的动态平衡,受到诸多生物、化学、物理环境因素的调控。通过仿生材料来模拟骨组织生理状态下的微环境是近年来组织工程的重要发展方向。随着研究的深入,人们发现骨组织受损时,其周围的磁电微环境随之破坏,此时提供仿生状态下的磁电微环境将有利于促进骨修复。在早期磁电刺激引导骨修复的研究中,多使用外加电磁场的方式,但外加的电磁场无法精确的定位到损伤部位,电磁场强度也难以精准调控,临床中应用不够理想;对于可实现原位刺激的植入材料,近年来多以恢复电学微环境的压电材料为主,然而压电材料并不能提供生理状态下的电磁场;此外压电材料在植入体内一段时间后,普遍存在表面电势下降,植入体内的材料表面电势后无法动态调控等问题,远期修复效果难以维持。为了解决以上压电植入材料的问题,目前学者们开始关注磁电材料。其中磁电复合材料由压电相及磁致伸缩相两部分组成,具备磁电耦合效应,可以通过外加磁场控制材料表面的电极化,从而实现对材料表面电势的动态调控。因此,如何构建可通过远程调控提供骨修复所需磁电微环境的磁电复合材料,成为目前研究的关键科学问题。研究目的针对现有骨修复植入材料无法提供可控磁电微环境的问题,结合当前研究现状,本研究利用铁酸钴（CoFe2O4）及聚偏氟乙烯-三氟乙烯（P（VDF-TrFE））构建可通过外加磁场远程调控的磁电复合膜材料,并使用分子动力学模拟技术指导后期材料体系的改良;探究优化后材料体系构建的磁电微环境,对骨免疫及骨修复的影响,为将来仿生骨修复材料的设计开发提供新方向。研究方法首先,本研究使用CoFe2O4颗粒作为填料,P（VDF-TrFE）作为基体,通过浇铸法制备得到填料比例不同的CoFe2O4/P（VDF-TrFE）磁电复合膜材料,通过外加磁场对材料构建的磁电微环境进行调控;接下来,利用分子动力学计算,模拟纤连蛋白在不同填料比例材料上的吸附情况,预测成骨效果最佳的材料体系,并通过体外蛋白吸附实验、成骨相关检测进行验证;然后,在筛选得到的材料体系下,通过骨髓间充质干细胞（BMSCs）与巨噬细胞的共培养,探究该磁电微环境对干细胞及免疫细胞行为的影响及相关机制;最后,我们通过大鼠颅骨缺损模型在体内探究由CoFe2O4/P（VDF-TrFe）磁电复合膜及外加磁场构建的磁电微环境对骨免疫的影响、评价骨修复效果。研究结果通过溶液浇铸法制备得到了 CoFe2O4/P（VDF-TrFE）磁电复合膜材料;通过加载外加磁场实现了对材料磁电微环境的调控;根据分子动力学模拟,预测填料比例为10 wt%的CoFe2O4/P（VDF-TrFE）磁电复合膜材料具有最佳的成骨效果;体外实验结果证实了该预测的准确性;由外加磁场调控的填料比例为10 wt%的CoFe2O4/P（VDF-TrFE）磁电复合膜构建的磁电微环境,在体外可以通过激活机械转导相关信号通路促进BMSCs成骨分化;通过激活PI3K/Akt信号通路,抑制NF-κB活化,诱导巨噬细胞的M2型极化;在体内,早期激活骨免疫反应,中晚期加速骨修复从炎症期进入修复重塑期,促进骨再生。结论通过外加磁场调控C oFe2O4/P（VDF-TrFe）磁电复合膜材料的方式,可以实现远程调控植入材料在体内构建仿生磁电微环境;调控磁电微环境诱导干细胞成骨分化的同时,通过调节骨免疫促进骨再生。本研究提供了一种精确调控骨缺损区磁电微环境加速骨修复的策略,对仿生修复材料调节骨再生区域微环境、调控细胞间相互作用促进骨再生的研究提供全新的视角与方向。