目的： 大型颌骨缺损的修复目前仍然没有很好解决。现有的多种方法如自体骨移植、异体骨移植、金属材料植入、人工有机高分子材料植入等等都有一定的局限性。本研究的目的是根据仿生学的原理设计研制具有高度生物相容性和生物活性的纳米陶瓷人工骨材料，并在体内外进行检测。 方法： 酸溶法从牛肌腱中提出粗制Ⅰ型胶原，经盐析、透析、冻干的方法提纯得到精制Ⅰ型胶原块。采用紫外分光光度法、氨基酸分析、常规组织切片、扫描电镜对精制的Ⅰ型胶原进行检测。两种纳米陶瓷(纳米羟基磷灰石和纳米磷酸钙)和提纯精制的Ⅰ型胶原按照仿生的方法和自主装技术复合，得到纳米陶瓷人工骨支架材料。采用大体观察、扫描电镜观察、X线衍射分析、孔隙率测定的方法对两种支架材料进行分析。从兔骨髓中分离培养兔骨髓基质细胞。扩增后诱导分化为兔成骨细胞，采用细胞形态学、碱性磷酸酶活性测定、钙化结节检测(Von-Kossa染色)及流式细胞仪检测细胞周期和DNA分析对诱导得到的兔成骨细胞进行鉴定。将鉴定后的兔成骨细胞接种在两种纳米陶瓷人工骨支架上培养，颗粒羟基磷灰石／Ⅰ型胶原复合人工骨支架和Ⅰ型胶原支架作为对照，用倒置显微镜和扫描电镜观察成骨细胞在四种支架材料周围和表面的生长，评价支架材料的细胞相容性和细胞活性。制作兔颅骨缺损模型(5个孔型颅骨缺损)，浙江大学硕士学位论文植入四种支架材料和一空白对照，共计8只，其中4只单纯植入支架材料，另4只植入自体成骨细胞材料复合培养块。分别在2、4、8、12周处死兔子，数字X线、常规组织切片观察支架材料在体内的组织相容性、生物活性。结果: 精制的I胶原吸光度在225nm左右，甘氨酸含量24.85%，不含色氨酸，冻干I型胶原支架呈疏松海绵状，具有100一30Oum的孔径和90%以上的孔隙率。两种纳米陶瓷人工骨支架材料呈疏松海绵状，具有100一300um的孔径和90%以上的孔隙率，X线衍射分析内部纳米陶瓷为纳米尺度，晶体发育不完善，具有类似天然骨的结构，扫描电镜观察两种纳米磷酸盐均沉积在胶原支架表面，类似于天然骨中磷酸盐排列在胶原表面的结构。兔基质细胞经体外培养扩增、诱导后具有典型的成骨细胞形态特征，碱性磷酸酶染色阳性，钙化结节(von一Kossa染色)阳性，细胞周期及DNA分析:GO+GI的比例为89.3%，GZ+S的比例为10.7%，GZ/GI的DNA含量比为1.956。兔成骨细胞细胞在支架材料周围表面生长良好，具有成骨细胞典型形态。四种支架材料植入兔颅骨缺损模型对比研究，未出现急性或慢性的免疫排斥，两种纳米陶瓷人工骨内在4周左右出现大量新生毛细血管，12周新生骨完全修复骨缺损，并形成成熟的骨小梁结构。对照支架不能完全修复颅骨缺损，纳米陶瓷人工骨约3个月左右降解完全。成骨细胞支架材料复合培养组成骨速度快于同期单纯材料植入组。结论: 精制胶原符合I型胶原特征，冻干I型胶原块具有适合作为人工骨支架材料的空间结构。兔基质细胞体外培养扩增、诱导可以分化为成骨细胞，并具有高增殖能力，适合作为骨组织工程的种子细胞。两种纳米陶瓷人工骨支架材料具有与天然骨类似的微观结构和适宜作为人工骨支架材料的三维空间结构，接种在四种支架材料上复合培养未发现材料细胞毒性，体内实验具有良好的成骨效果和适宜的体内降解速率，并具有优良的生物活性，具有骨传导和骨引导的优点，成骨效果良好，优于颗粒轻基磷灰石/I型胶原复合人工骨支架材料和I型胶原支架材料。成骨细胞支架材料复合培养组成骨效果优于同期单纯材料植入组。