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尽管人们对关节骨软骨复合组织工程支架材料进行了广泛的研究,但是往往忽略了关节的界层结构,临床治疗表明实际的关节骨软骨组织结构具有透明软骨、界层结构和软骨下骨三层结构。因此,利用仿生一体化新理念,构建含“界层结构”关节骨软骨组织工程支架、并研究其性能,以便为关节骨软骨组织工程的进一步研究提供适合的细胞培养支架。本文首先采用了两种不同的水热合成法制备了纳米羟基磷灰石(HAP)粉末,并分别采用聚乙二醇(PEG)和硬脂酸(SA)对其进行了表面改性,对比分析了改性前后HAP在聚乳酸(PLLA)中的分散性;选用PLLA作为基体,自制、可控降解速率的聚磷酸钙纤维(CPPf)作为增强材料,采用溶媒浇铸/粒子滤取的方法制备了三维、连通、微孔网状结构不含“界层结构”的CPP/PLLA复合组织工程多孔支架,并研究了其物理、力学性能和降解性能;采用热压成型/溶媒浇铸/粒子滤取技术相结合的方法制备了含“界层结构”的关节骨软骨组织工程仿生一体化支架,并研究了一体化支架的物理、力学性能及降解性能。实验研究得出了以下结论:(1)当n(Ca)/n(P)=1.67、陈化温度为150℃、陈化时间为5h时,CaCO3和CaHPO4·2H2O体系更容易简单、有效地制得六棱柱状HAP;在相同条件下,随着陈化时间的延长、陈化温度的升高,衍射峰愈加明显,羟基磷灰石的晶形更趋于完整;SA改性后的HAP(SA-HAP)比PEG改性后的HAP(PEG-HAP)分散性好,同样,SA-HAP在PLLA中的分散性也较好;(2)所制得的三维、连通、微孔结构的支架实际测得的孔隙率及密度与设计值均有一定误差,并且随着孔隙率的增大,支架的压缩模量减小,其密度也随着减小;在降解的前6周,支架的重量变化较大,降解率较大,而在降解6周以后,降解率下降,在降解后期,降解液明显偏酸性;(3)制得的含“界层结构”关节骨软骨复合组织工程仿生一体化支架中,上下两层仍具有三维网状、连通、微孔结构,正是这种相互连通的结构,才可以保证细胞和组织的形成、生长,而中间密实层则可以起到负重的作用;(4)通过测试一体化多孔支架的物理、力学性能,得知一体化多孔支架的密度d=0.09g/cm3、平均孔隙率ε=40%,一体化支架的压缩模量为E=434.249MPa,均满足关节骨软骨对组织工程支架物理、力学性能的要求;(5)在一体化支架的降解过程中,0-6周时降解速度较快,6周以后,一体化支架的重量变化较小,降解速度变缓;降解液在降解后期明显偏酸性,可通过加入适量羟基磷灰石来稳定模拟体液的pH值。