自然界中,生物体内硬组织的形成几乎全部基于矿化作用。基质小泡（MVs）通常被认为是人体骨组织中骨磷灰石形成的初始部位,其参与的矿化过程主要是由于囊泡内部Ca2+和PO43-离子浓度升高,导致磷酸钙最初沉积在MVs膜附近,并最终转化成为羟基磷灰石（HA）晶体。此外,有机基质基于聚合物之间可调节的有机-无机相互作用,使得植入式支架上实现仿生矿化成为可能。在此前提下,通过仿生矿化方法研究骨组织工程支架上具有独特结构的HA晶体的形成不仅可以促进成骨细胞的附着,还可以为诱导矿化前沿新生骨组织的形成提供新策略。藻酸盐（ALG）具有良好的生物相容性且易与二价阳离子交联形成水凝胶,因此被广泛应用于制备骨组织工程支架。然而,宏观支架或水凝胶目前还尚未在临床上成功应用于骨组织重建,其主要原因是宏观植入物的内部物质交换效率有限,植入过程中还会产生较大伤口且难以治疗不规则形状的骨缺损。因此,ALG微球由于具有解决这些挑战的潜力而受到广泛关注。综上所述,本研究采用Ca2+交联的ALG微球作为有机基质,利用DMEM培养基作为矿化液以模拟MVs内部的离子环境,在ALG微球表面仿生矿化形成类骨磷灰石。此外,本研究还研究了矿化ALG微球（M-ALG微球）的形态、矿化原理、细胞相容性和成骨性能。因此,本论文的研究工作可主要分为以下几个方面:（1）根据静电喷射（ES）技术的原理搭建了ES装置。利用ES装置并采用Ca Cl2作为交联剂制备ALG微球。此外,通过改变不同的制备参数探究制备参数对ALG微球的形状和尺寸的影响。结果表明,ALG前体溶液浓度、金属针头内径、推进速度、环形电极内径和加速电压等参数对微球的形状和尺寸有很大影响。因此,考虑到微球的可注射性和物质交换速率等因素,本研究以ALG前体溶液浓度1.5 wt%,金属针头内径0.14 mm,推进速度1.5 m L/h,环形电极内径7 cm,加速电压13 k V为制备参数,制得直径为194±4μm的藻酸盐微球以用于后续实验分析。（2）为了模拟MVs内部矿化起始的过程,本研究使用DMEM培养基作为矿化液,在体外建立了与骨组织矿化起始过程相似的离子环境以进行仿生矿化,且交联位点处的Ca2+可为矿化提供成核位点。结果表明,在矿化前期,初始HA晶体（61.43±9.81 nm）沉积在ALG微球膜附近。随着Ca和P的不断沉积,HA晶体聚集形成了球形HA颗粒（214.89±32.33 nm）,并最终覆盖ALG微球的表面形成HA涂层。此外,M-ALG微球表面的HA颗粒显示出较低的结晶度,这与MVs内形成的类骨磷灰石晶体十分相似。（3）为了研究ALG微球和M-ALG微球的细胞相容性及成骨性能,本研究使用CCK-8法、Live-Dead染色检测和ALP活性检测探究了不同微球对成骨细胞的生长、增殖及分化的影响。结果显示,M-ALG微球表现出良好的细胞相容性,且HA涂层的存在有利于成骨细胞主动迁移并粘附在M-ALG微球表面。ALP活性检测结果显示,M-ALG微球可明显提高成骨细胞的ALP活性（***p<0.001）,这表明M-ALG微球具有促进成骨分化的能力。