在骨组织工程中,传统水凝胶材料的力学强度通常不足以满足骨缺损的修复要求,这促使大家积极开展新型凝胶基骨再生修复材料,其中,高强度的晶胶被认为是一类合适的候选材料。晶胶是一种由可交联的亲水性聚合物溶液,在交联前的冷冻过程中实现分子的有序排列,形成的高强度大孔三维(3D)支架。明胶,是胶原部分水解的产物,有很高的化学活性和优异的生物特性,在骨修复领域中应用广泛。鉴于天然骨的有机-无机组分,羟基磷灰石(HA)不仅是获得仿生天然骨组成的首选无机成分,并且是进一步提高晶胶力学性能的优良增强体。相对于HA纳米颗粒,一维HA纳米线由于具有桥接能力和网络形成能力,理论上是具有更显著效果的增强材料。另外,如果能通过化学结合增强HA纳米粒子与高分子基体的相互作用,也可以有效改善明胶-HA复合材料的机械稳定性。因此,本研究制备了三种HA(HA纳米棒、HA纳米线和双键化HA纳米棒),并与双键化明胶复合,制备了不同HA含量的明胶-HA复合晶胶,并对其孔形态、溶胀率、降解特性、力学性能、生物相容性和成骨性能进行了综合表征,以评估开发适合骨再生的明胶-HA晶胶支架的可行性。主要工作如下:(1)通过明胶和甲基丙烯酸酐反应制备了双键化明胶(GelMA),通过甲醛滴定法测定双键取代比例～80%。(2)通过化学沉淀法制得HA纳米棒(HANRs),长约100-150nm,宽约20-30 nm,XRD结果表明材料有良好的晶型。利用紫外光固化和冷冻-干燥技术成功制备了不同HANRs含量的明胶晶胶支架(CNR),并以纯GelMA晶胶为对照,对复合晶胶进行了系列表征发现:所有制得的晶胶都有连通的孔状结构,具有一定的保水性、形状记忆性能和快速回弹性;随着HANRs含量的增加,复合晶胶的力学强度得到显著提高,但交联密度有所下降,降解速率也有所加快;体外生物学评价结果显示,复合晶胶具有良好的生物相容性,可以支持大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)的增殖和成骨分化,并且促成骨分化能力与HANRs含量呈正相关。(3)通过水热法制得HA纳米线(HANWs),长径比大于80,可以与HANRs形成对比,用以去提高明胶晶胶的机械稳定性。相比于GelMA-HANRs(CNR)晶胶的性能,当HA含量相同时,在GelMA-HANWs(CNW)晶胶中,HANWs沿孔壁分布,CNW晶胶有较小的孔径和溶胀度,表现出形状记忆性能和快速回弹性。对比压缩性能测试和流变学分析结果,发现CNW复合晶胶的力学性能略优于CNR复合晶胶,在较高HA含量下(50 wt%),两者的差异更显著;CNW复合晶胶也具有良好的生物相容性,可以支持rBMSCs的粘附、增殖并促进成骨分化,且晶胶的三维多孔结构利于细胞的迁移和进入生长。(4)用双键化帕米磷酸二钠对HANRs改性,化学沉淀法制备的双键化HANRs(MHANRs)能保持HANRs原有的形貌和晶型,在紫外光照条件下,MHANRs可以与GelMA形成化学键结合。相比于CNR晶胶,由于交联密度的提高,GelMA-MHANRs(CMNR)晶胶有更小的孔径和溶胀度,降解速率减缓,但力学性能提高;CMNR复合晶胶具有良好的生物相容性和促成骨分化能力。综上所述,HA可以作为无机增强体填充到明胶晶胶中。相比于HANRs,具有一定长径比的一维HANWs在明胶基质中起到桥接作用,增强了复合晶胶的力学性能和结构稳定性;带有双键的MHANRs,通过与GelMA形成化学结合,提高了复合晶胶的交联密度,更有利于提高明胶-HA复合晶胶的机械稳定性。具有连通大孔结构的GelMA-HA复合晶胶,生物相容性和细胞亲和性优异,具有促进成骨分化的能力,作为一类良好的骨修复材料,预期在骨组织工程研究以及应用中有广阔的前景。