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研究目的:进入21世纪以来,组织工程学成为了生命科学领域的重大前沿课题,作为组织工程学成员之一的骨组织工程成为骨缺损重建的研究热点。骨组织工程包括三大要素:种子细胞、生长因子和支架材料,其中支架材料担任着极为重要的角色并日益成为制约骨组织工程发展的关键环节。在目前的研究中,具有较好的生物相容性、生物可降解性和机械稳定性的天然高聚物、人工合成材料等已被广泛用于组织工程支架材料的研究。然而,单一类型材料通常难以满足理想骨组织工程支架对材料在机械、理化、生物学性能等方面的诸多要求,因此,支架材料的选择和制备成为目前骨组织工程的研究热点。本研究利用纳米硅酸镁锂(Nano Lithium Magnesium Silicate,nLMS)、壳聚糖(Chitosan,CS)、海藻酸钠(Sodium Alginate,SA)这三种材料进行复合,制备出一种新型的复合支架材料。随后对材料进行表征,分析其微观形貌、孔隙结构。在理化性能方面对材料进行吸水溶胀率、孔隙率、体外降解性的检测。通过与L929细胞体外共培养,评价材料的生物相容性。最后探讨纳米硅酸镁锂(nLMS)的含量对该复合材料的理化、生物学性能的影响。研究方法:采用溶液-凝胶法,制备0%、1%、2%、3%、4%的硅酸镁锂水凝胶分别与6%壳聚糖、4%海藻酸钠混合制备出纳米硅酸镁锂(nLMS)-壳聚糖(CS)-海藻酸钠(SA)复合水凝胶材料,经真空冻干得到复合多孔支架材料。通过傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、沥青比重瓶等对支架材料的微观形貌、结构、孔隙大小、孔隙率进行检测;吸水溶胀实验和体外失重实验评价材料的亲水性、降解性;将各支架的浸提液与小鼠成纤维细胞(L929)体外共培养48h,通过CCK-8法评价支架材料的细胞毒性。研究结果:1.制备出的纳米硅酸镁锂(nLMS)-壳聚糖(CS)-海藻酸钠(SA)复合支架材料其肉眼观基本一致,均呈白色柱状,具有疏松多孔的三维结构和超低的密度。扫描电镜下可见材料纵断面呈片层状,其结构疏松内部孔隙具有高度连通性。2.FTIR结果显示:各种组分材料均被成功的引入到复合支架中,各个材料之间以静电作用力或氢键连接,没有发生化学反应。3.吸水溶胀实验显示各组材料均具有良好的亲水性,LMS的添加使支架材料的溶胀率、孔隙率都呈现出先降后升的趋势,其中,3%组支架材料溶胀率最低,2%、3%组孔隙率较低,组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。体外失重实验结果显示,将各组支架浸泡在磷酸盐缓冲液中7周后,实验组相比空白组的降解时间均有所延长,其中,3%组支架材料降解最慢。4.细胞毒性实验结果显示,实验组材料浸提液细胞毒性为0级,相比空白组的1级提示前者具有更加优良的生物相容性。研究结论:1.通过溶液-凝胶法、冷冻干燥技术成功合成了纳米硅酸镁锂-壳聚糖-海藻酸钠(nLMS-CS-SA)复合支架材料,其具有良好的可塑性、疏松多孔的三维网络状结构。2.掺入nLMS后的复合支架较空白CS-SA支架材料孔隙率有所下降,在亲水溶胀性、稳定性、降解性方面更具有优势,体外降解时间延长,此外,还具有良好的细胞相容性。以上结果表明使用纳米硅酸镁锂该无机材料与壳聚糖-海藻酸钠构建的复合支架较单纯壳聚糖-海藻酸钠支架展现出更优异的性能,期待其在组织工程领域进一步的研究应用。