人体由于疾病、外伤和肿瘤等原因造成骨组织的缺损,可通过移植各种骨组织替代物加以修复。骨组织替代物包括自体骨、同种异体骨、异种骨和人工合成物质。虽然这些替代物均已应用于临床治疗,但不可避免的存在免疫排斥,供体部位骨组织缺损等不足,这就迫使临床工作者寻求更为合适、有效的替代物,骨组织工程（BTE,bone tissue engineering）兴起。近年来,骨组织工程发展迅速,其中支架材料是BTE的四大基本要素之一,是人为最易控制和研究的要素。为了更好地模拟天然骨基质的形态、结构和功能,研究者们采用各种加工技术,研制出大量仿生复合支架材料,但仍有其各自的局限性。例如,现有的电纺支架材料主要是由乳酸或聚乳酸组成,具有良好的生物相容性和生物降解性,但是静电纺丝中的聚合物可能会逐渐降解为酸性产物影响周围的组织;壳聚糖、透明质酸和明胶等物质由于类似骨基质有机胶原成分被引入骨组织修复,然而其力学性质不足。羟基磷灰石[HAP,Ca₁₀（PO₄）₆（OH）₂]是骨组织的主要无机成分,可以通过不同化学方法合成,并广泛应用于骨组织再生的研究。以往有关HAP诱导骨组织再生的研究多集中在HAP作为一个组成部分构建的复合支架材料上,而对其自身骨诱导潜力的研究不足。此外,同质的网状支架结构和纳米材料掺杂发光元素探究材料相对于细胞的位置与骨相关蛋白表达关系以及两种材料对比骨诱导效果的报道也较少。因此,本文采用水热法制备了Eu³⁺掺杂的HAP纳米线构成的网状支架结构和HAP纳米棒,为对比两者体外的骨诱导效果、材料相对于细胞的位置关系及两种材料体内骨诱导效果做了一系列的探索性研究。在我们的研究中,合成了Eu³⁺掺杂的单纯HAP纳米线,通过巯基—烯键反应将HS-PEG1000负载在HAP材料上,将线性材料转化成网状材料以及稀土离子Eu³⁺掺杂的HAP棒状材料。活/死细胞染色以及MTT实验,证实了两种羟基磷灰石材料与骨髓间充质干细胞（BMSCs）相容性良好。Eu³⁺掺杂的HAP材料能够作为荧光探针,荧光成像可观察到两种材料分别位于细胞内和细胞外。另外,将两种材料与BMSCs共培养,检测其早期骨组织形成的标志碱性磷酸酶（ALP）的表达,矿化结节的形成状态,研究了其骨相关蛋白（Runx 2、OCN）以及基因（Runx 2、ColⅠ、OPN、OCN）的表达,细胞层面研究结果表明两种材料均有骨诱导效果,且纳米线构成的网状支架组骨诱导效果比纳米材料组明显。构建大鼠颅骨缺损模型,将两种羟基磷灰石材料植入骨缺损,进行体内诱导骨生成的考察和比较。两个月的骨诱导后,通过大鼠颅骨缺损模型的Micro-CT、组织切片结果可以得出,两种骨组织工程材料对大鼠的缺损部位均有修复效果,并且单纯羟基磷灰石网状支架材料组形成新骨体积大于羟基磷灰石纳米棒组。通过体内体外实验表明,羟基磷灰石纳米线构成的网状支架结构与纳米羟基磷灰石材料相比可以更加有效地促进骨组织形成;稀土掺杂的羟基磷灰石可用作荧光探针来显示两种材料和细胞之间的位置,细胞与材料之间的位置关系可能是影响骨形成的一个因素。