大量的实验证明:聚羟基脂肪酸酯(PHAs,polyhydroxyalkanoates)作为组织工程的支架材料具有优越的应用前景,间充质干细胞(MSCs, Mesenchymal stem cells)在治疗各种组织缺损和器官修复方面具有来源广、分离易、无免疫性、增殖分裂能力强,可以分化为神经细胞、脂肪细胞、成骨细胞等多种分化能力。本论文将由人脐带沃顿胶质组织(Wharton’s jelly)分离所得的脐带间充质干细胞(UC-MSCs, umbilical cord mesenchymal stem cells)植入到PHA生物材料家族的PHBHHx、P3HB4HB和PHBVHHx支架内,将UC-MSCs诱导分化为成骨细胞,通过CCK8方法检测支架内细胞的增殖能力,采用对生物材料物理性能的检测确定各种材料的机械性能,采用Von Kossa和ALP染色法和RT-PCR分析法检测UC-MSCs向成骨细胞的分化,并且比较这三种PHA生物材料支架在成骨组织工程中的应用。本论文将UC-MSCs植入PHBHHx、P3HB4HB和PHBVHHx支架内培养不同的天数,与在24孔细胞培养板内培养相比,支架对细胞生长有明显的促进作用,并且,PHBVHHx对细胞生长的促进作用最强。通过对物理性能的检测表明:在这三种PHA材料中,P3HB4HB的硬度最大,比较脆,PHBVHHx最软,韧性最好,PHBHHx介于两者之间。Von Kossa和ALP染色法显示:在PHBHHx、P3HB4HB和PHBVHHx支架内,UC-MSCs能够分化为成骨细胞,在支架内可见黑色钙沉淀和红色碱性磷酸酶(alkaline phosphatase)的表达。采用RT-PCR方法检测成骨分化特异性基因的表达也进一步证明:这三种PHA材料能够支持UC-MSCs的成骨细胞。综上所述,PHBHHx、P3HB4HB和PHBVHHx支架具有很好的生物相容性,能够促进UC-MSCs的生长和支持UC-MSCs向成骨细胞的分化,其中PHBVHHx支架促进UC-MSCs生长的能力最强。然而,从物理性能上来说,P3HB4HB材料的硬度最大,适用于骨和软骨等组织的修复,而PHBVHHx材料的硬度最小,适用于软体组织的修复。