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近年来骨科疾病的日渐增多以及医疗技术的发展让组织工程提升到更高的地位,而生物材料正是组织工程中重要的要素之一。丝素蛋白作为一种天然的高分子蛋白质以其良好的生物相容性,可塑造性以及良好力学性能在生物医学领域有着广泛地应用。磷酸钙与生物体内骨成分相似而具有良好生物活性在骨科中也应用广泛。本文旨在研究丝素蛋白对磷酸钙骨水泥力学强度的增强以及以这两种材料为基础构建一体化支架实现骨软骨修复。对丝素蛋白的水溶液使用Ca(OH)2处理改性,通过DLS与zeta电位表征改性的丝素蛋白溶液中粒子粒径变大并带有负电荷,FTIR结果表明改性丝素蛋白溶液中丝素蛋白更多以无规卷曲形态存在。改性丝素蛋白溶液做固化液加入到磷酸钙骨水泥中改善了抗溃散性并具有良好注射性,力学强度也得到显著提升,达到56 mPa。通过对改性丝素蛋白-磷酸钙骨水泥的结构与成分的表征发现改性丝素蛋白的加入能够使骨水泥形成致密结构并且提高产物中HA含量。并以此提出增强机理,即改性丝素蛋白溶液中的带负电荷伸展的丝素链段更多地与磷酸钙结合形成更多HA成核位点,增强丝素与磷酸钙两相结合。同时碱性环境下磷酸钙较快生成更细的HA能更多地与丝素链段结合最终能形成致密结构同时还能提高磷酸钙向HA的转化率从而提高了骨水泥的力学强度。通过对改性丝素蛋白-磷酸钙骨水泥和其浸提液的细胞培养发现它具有良好生物相容性,而对改性丝素蛋白-磷酸钙骨水泥的椎体生物力学实验发现它具有椎体增强的效果。以丝素和磷酸钙体系为基础设计与骨软骨组织相仿的丝素蛋白/羟基磷灰石一体化三层支架,最终制备的丝素蛋白/羟基磷灰石一体化三层支架是由羟基磷灰石层组成的仿骨相,孔径在300-500 具有且良好连通性、浓丝素层组成仿生骨软骨梯度渐变结构的中间隔离相,结构致密且呈一定取向排列,由丝素蛋白层组成的仿软骨相,孔径在100 μm左右。对支架的拉伸实验证明丝素蛋白/羟基磷灰石一体化三层支架提升了骨层和软骨层的界面结合力,具有较好的拉伸强度能够有效防止骨相与软骨相的剥离。最后通过支架的BMSCs贴附实验以及兔股骨髁处缺损的修复实验验证了丝素蛋白/羟基磷灰石一体化三层支架具有良好的生物相容性并且对软骨修复有良好的效果。