【摘 要】
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骨缺损修复材料是临床需求量最大的生物医用材料之一。引导骨再生（GBR）膜的作用是作为一种屏障,防止软组织向缺损处长入,并通过细胞排斥促进骨再生,从而实现牙周再生。天然骨组织是人体高度矿化的硬组织,主要由有机质（I型胶原及非胶原蛋白）和纳米羟基磷灰石（n-HA）无机矿物以7级分级有序排列的方式相互作用而形成。纤维内矿化胶原是骨组织的基本结构单元,并成为其优异的机械学性能和生物学性能的纳米结构基础。因
【基金项目】
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国家自然科学基金（No.11632013,11502158,11802197）； 山西省重点研发计划（No.201803D421060,201903D421064,201803D421076）； 山西省自然科学基金（No.201901D111078,201901D111077）；
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骨缺损修复材料是临床需求量最大的生物医用材料之一。引导骨再生（GBR）膜的作用是作为一种屏障,防止软组织向缺损处长入,并通过细胞排斥促进骨再生,从而实现牙周再生。天然骨组织是人体高度矿化的硬组织,主要由有机质（I型胶原及非胶原蛋白）和纳米羟基磷灰石（n-HA）无机矿物以7级分级有序排列的方式相互作用而形成。纤维内矿化胶原是骨组织的基本结构单元,并成为其优异的机械学性能和生物学性能的纳米结构基础。因此,了解天然骨的成分、结构特性以及生物矿化过程,对材料的组成、结构进行设计与调控,这已成为制备新型仿生人工骨修复材料的有效方法。静电纺纳米纤维具有可调控的纳米结构、高孔隙率和大比表面积,可以模拟天然细胞外基质的结构和生物功能,被广泛应用于骨组织工程。仿生矿化是获得结构功能高度仿生的人工骨的有效手段。本文基于对骨组织工程和骨结构、静电纺丝和纤维矿化机制的了解,结合理想骨组织工程支架的性能要求,开发基于静电纺聚酰胺（PA）的仿生人工骨修复材料。PA6/PA66是一种结构与骨胶原蛋白相似的合成聚合物,在人体体液中具有优异的稳定性,同时具有良好的耐磨性、硬度和可纺性。n-HA由于其具有骨传导、生物相容性、化学和晶体结构类似于活骨磷灰石,通常是骨组织工程的潜在材料。本研究以类骨胶原结构的PA6/PA66为基质,通过静电纺丝、表面改性、仿生矿化以及一些表面增强技术,开发基于静电纺PA6/PA66的仿生人工骨修复材料,对其进行深入的生物学性能研究,以期应用于临床骨修复。（1）静电纺丝之前向PA66甲酸溶液中加入CaCl2制备了PA66/CaCl2杂化纳米纤维。然后采用饱和钙磷溶液浸泡法在纳米纤维上形成n-HA涂层。结果表明,在PA66静电纺纤维中加入CaCl2可以实现纤维内部改性,同时可提高静电纺纤维的抗拉强度和模量。Ca2+可以为n-HA的形成提供钙结合位点,增强了静电纺纤维表面n-HA形成能力。矿化的PA66/CaCl2支架具有良好的生物相容性,具有促进成骨细胞增殖黏附的能力。（2）采用静电纺丝技术制备了不同配比的聚酰胺-6/壳聚糖（PA6/CS）支架。PA6与CS的混纺提高了支架的力学性能。通过1.5×模拟体液（1.5×SBF）仿生矿化法在静电纺PA6/CS支架表面制备n-HA涂层。n-HA颗粒呈蜂窝状球形,均匀分布在PA6/CS支架表面。同时n-HA涂层进一步增强了支架的力学性能。结果证明具有细胞外基质样的自然结构和化学性质的矿化PA6/CS复合支架无细胞毒性、具有良好的生物相容性、可促进MC3T3-E1细胞附着和增殖。（3）选定PA6/CS作为纳米纤维增强相,将溶剂浇铸和静电纺丝技术相结合,设计了一种新型PA6/CS@n-HA/PA6双层膜用于引导牙周骨再生。这种新型复合材料模拟了自然骨组织固有的梯度结构,同时也实现了无缝集成的层状结构。n-HA/PA6层与静电纺PA6/CS层通过分子相互作用和化学键合紧密结合,增强了两层之间的结合强度。PA6/CS@n-HA/PA双层膜的抗拉强度和弹性模量分别为1.41±0.18 MPa和7.15±1.09MPa,优于单一n-HA/PA6复合支架。PA6/CS@n-HA/PA6双膜支架具有良好的力学性能、生物安全性、生物活性、生物相容性和骨传导性,有望用于引导骨再生（GBR）。
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