学位论文题目：“新型电活性可降解纳米复合骨修复材料的制备及生物活性研究”，吉林大学公共卫生学院，2007－2009年，联合培养博士研究生。

毕业去向：吉林大学第二医院

论文摘要：

羟基磷灰石（HA）是人体骨组织和牙齿的主要无机成分，人工合成的HA由
于其成分和结构与骨骼相似，且与骨组织具有很强的键合能力，在骨科具有广泛
的应用前景。聚(乳酸-乙醇酸)（PLGA）是已被FDA许可应用于临床的生物可降
解高分子材料。将纳米化HA（n-HA）与PLGA复合可以显著提高PLGA的力学强
度和成骨性能，因而成为近年来的研究热点。为改善纳米粒子的分散性，本研究
采用低聚乳酸表面接枝改性的n-HA（op-HA），与PLGA共混制成新型纳米复合
材料op-HA/PLGA，并采用熔体模压/颗粒浸出法制备出不同孔隙率的三维组织
工程支架。分析支架材料的孔隙结构特征和力学强度。通过细胞培养、流式细胞
仪、Realtime-PCR评价成骨细胞在材料表面的粘附、扩展、增殖和成骨相关基因
的表达情况；通过动物实验，研究支架材料对兔桡骨缺损的修复效果。探讨
op-HA/PLGA的生物活性和支架材料的最佳致孔剂比例。
在上述工作基础上，为进一步提高材料的生物活性和智能性，将可生物降解
的导电高分子聚苯胺（PA）和聚乳酸（PLA）的嵌段共聚物（PAP）与op-HA/PLGA
以一定比例复合，制备电活性可降解纳米复合骨修复材料（PAP/op-HA/PLGA）。
通过细胞毒性实验、全身急性毒性实验和热原实验来评价材料的生物安全性；同
时，在一定的脉冲电刺激作用下，研究该电活性材料对成骨细胞的粘附、生长和
增殖能力以及成骨相关基因表达的影响；通过动物植入实验，评价支架材料对兔
桡骨缺损的再生修复功能。
研究结果表明，op-HA/PLGA复合材料由于掺入了HA纳米粒子，其细胞粘附、
扩展和增殖能力，以及I型胶原等成骨相关基因的表达水平均明显提高；三维支
架材料的力学性能和动物骨骼修复效果以85%致孔剂为最佳。电活性纳米复合材
料PAP/op-HA/PLGA具有良好的生物相容性，在脉冲电刺激的作用下，明显增强
成骨细胞的粘附、生长和增殖能力，促进成骨活性基因的表达；将该材料与
op-HA/PLGA结合应用，在脉冲电刺激作用下，可显著提高骨骼的愈合速度和愈
合质量。该新型智能材料显示了良好的骨科临床应用前景。
本研究通过对op-HA/PLGA纳米复合材料和电活性PAP/op-HA/PLGA纳米复
合材料的生物相容性、成骨活性和骨修复能力进行详细深入研究，为新材料的制
备和临床应用提供了实验依据。

关键词：
纳米羟基磷灰石；聚（乳酸-乙醇酸）；聚苯胺；导电高分子；复合材料；
组织工程支架；生物相容性；电刺激；骨修复