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骨缺损是临床上最为常见而又棘手的问题之一,新兴的无细胞骨组织工程着眼于骨组织原位再生,是骨缺损修复中颇有前景的方法。该方法的关键之一是能诱导干细胞定向成骨分化的支架材料。本论文基于对骨组织特殊的生理环境的分析,着眼于在骨化中起关键作用的磷酸化的生物有机大分子的仿生,设计、合成一系列可降解的磷酸化高分子材料,将其加工成三维多孔组织工程支架,系统地表征了它们的性能,并考察了它们和细胞的相互作用。具体研究内容包括:(1)磷酸化聚酯,聚(癸二酰甘油二酯)磷酸酯(PSeD-P)的设计、合成和性能测试。首先基于近年来我们发展的酸诱导环氧开环反应,两步化学反应制备了羟基化聚酯聚(癸二酰甘油二酯)(PSeD)。然后低温下直接用三氯氧磷进行磷酸化,高效地制备了PSeD-P。通过核磁(NMR)、全反射红外光谱(ATR-FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、对水接触角、体外降解实验表征了材料结构、组成和理化性质。然后用盐析法将其加工成组织工程支架,用ICP-AES、热失重分析(TGA)、示差扫描量热分析(DSC)、万能试验机等对支架的性能进行了考察。最后研究了PSeD-P与成骨细胞和骨髓间充质干细胞(BMSC)之间的二维和三维相互作用,证实了其能促进成骨细胞贴附、增殖和成熟,同时能促进BMSC的成骨分化和矿化。(2)磷酸化程度可控的聚(癸二酸甘油二酯)磷酸酯(PGS-P)的设计、合成和性能研究,基于广泛应用的生物材料聚(癸二酸甘油二酯)(PGS),我们用第一部分发展的方法,通过三氯氧磷对PGS直接磷酸化,可控地制备出了一系列不同磷酸化程度的PGS-P。通过NMR、ATR-FTIR、GPC对材料进行结构表征,通过ICP-AES测定了其中磷的含量,通过对水的接触角测定其亲水性能,然后用盐析法将其加工成组织工程支架,并通过ICP-AES,TGA,DSC,万能试验机等对支架的组成和性能进行了测定,并考察了支架的体外降解性能。最后考察了其和骨髓间充质干细胞(BMSC)的相互作用,研究了磷酸化程度对成骨分化的影响。本文完成了一系列可降解的磷酸化程度可控的具有潜在成骨诱导性的高分子材料的设计与合成,为骨组织工程提供了新材料。同时研究表明磷酸化及其程度能有效地调节了材料和细胞的相互作用,中等磷酸化程度最有利于BMSCs成骨分化,从而为新的成骨诱导性材料的设计提供了参考。