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第一部分:n-HA/PA66与骨组织界面及骨整合的体内研究目的为了评估生物活性材料纳米羟基磷灰石聚酰胺66（n-HA/PA66）与骨组织的骨-材料界面结合情况和骨整合性能,同时选择了临床上常用的另一种融合器材料聚醚醚酮（PEEK）作为对比。通过动物模型体内研究探讨两种材料的骨整合性能差异。方法将n-HA/PA66和PEEK材料制备成直径6mm,长度10mm的圆柱体,选取30只新西兰大白兔,随机分成n-HA/PA66组和PEEK组。在兔的双侧股骨髁外侧构建直径6mm,长度10mm的骨缺损,将两种材料植入骨缺损中构建植入物-骨界面。在术后4周、8周、12周、24周和52周取材,进行X线、micro-CT、硬组织切片组织学、扫描电镜、EDX元素分析来观察两种材料与骨组织界面的愈合情况,并通过力学推出试验评价两种材料与骨组织界面的结合力。结果在植入后8周,X线可以观察到n-HA/PA66材料周围出现一层透光间隙,而PEEK材料周围出现一层透光带。随后n-HA/PA66周围透光间隙开始减小,到24周和52周,间隙模糊消失,而PEEK材料周围透光带稳定存在。micro-CT结果提示在植入后12周到52周,n-HA/PA66材料周围新生骨痂逐渐增多,且新生骨痂质量明显高于PEEK,骨小梁数量（Tb.N）明显高于PEEK,而骨小梁分离度（Tb.sp）明显低于PEEK（p<0.05）。组织学切片观察结果显示,在植入后的早期（4和8周）,n-HA/PA66的边缘周围有一层间隙,间隙内有新生的骨样组织。在植入后12到52周,n-HA/PA66-骨界面间隙逐渐缩小且逐渐被成熟的骨组织所替代。而PEEK材料周围有一层空隙,空隙内无明显骨组织生成。扫描电镜显示,在植入24周和52周,骨组织与n-HA/PA66接触紧密,界面之间形成了连续的矿化过渡带。而骨组织与PEEK界面可见始终有一层缝隙间隔。EDX结果提示骨组织与n-HA/PA66接触界面形成了矿化程度更高的磷灰石层,n-HA/PA66周围的骨界面钙磷比为1.51～1.59,而PEEK周围界面钙磷比为1.29～1.50,提示PEEK界面的矿化程度明显低于n-HA/PA66。术后24周和52周的力学推出试验表明,n-HA/PA66具有更好的界面结合能力,n-HA/PA66的抗推出力明显高于PEEK。结论n-HA/PA66骨整合性能好,能与骨组织结合紧密,界面结合程度高,属于部分矿化的骨性整合界面。PEEK骨整合性较差,与骨组织界面矿化程度低,未达到骨整合。第二部分:n-HA/PA66调控巨噬细胞极化及促进间充质干细胞成骨分化的体外研究目的为了进一步观察n-HA/PA66和PEEK材料骨整合性能差异的原因,我们检测了两种材料对巨噬细胞极化和炎性因子分泌功能的影响,并将两种材料刺激后得到的巨噬细胞条件培养基与骨髓间充质干细胞共培养,以评价n-HA/PA66和PEEK材料的体外调节免疫成骨的能力。方法我们将巨噬细胞分别接种到n-HA/PA66和PEEK材料表面共培养,通过细胞增殖实验和扫描电镜观察两种材料对巨噬细胞增殖和细胞形态的影响,通过流式细胞仪检测巨噬细胞在两种材料刺激作用下的M1/M2型极化作用,通过RT-PCR技术检测巨噬细胞在两种材料刺激条件下的炎性因子分泌情况。然后我们将两种材料与巨噬细胞共培养获得的条件培养基加入骨髓间充质干细胞,研究条件培养基对骨髓间充质干细胞细胞成骨分化功能的影响。结果通过CCK-8检测,发现n-HA/PA66和PEEK都具有良好的生物相容性,巨噬细胞在n-HA/PA66和PEEK表面增殖能力相近。通过SEM观察,在n-HA/PA66表面有部分巨噬细胞部分表现为梭形、纺锤形,呈M2型,而PEEK表面基本呈现球形或椭圆形,属M1型。通过流式细胞仪检测n-HA/PA66组表面巨噬细胞M2表型标志物CD206高于PEEK组,而M1表型标志物CCR7低于PEEK。通过RT-PCR检测,M1型巨噬细胞标志物IL-1（?）在n-HA/PA66表达较低,而M2型标志物TGF-（?）和IL-10表达较高。然后我们建立了条件培养基模型,检测了两种材料诱导的条件培养基对b MSCs成骨分化能力的影响。ALP和茜素红染色结果显示n-HA/PA66组的染色能力最强,提示了其成骨分化能力优于PEEK材料。成骨相关基因的检测也表明n-HA/PA66组的成骨相关基因表达高于PEEK组。结论n-HA/PA66有一定促进巨噬细胞向M2型极化的能力,n-HA/PA66诱导巨噬细胞产生的免疫微环境有利于增强间充质干细胞的成骨分化能力。第三部分:n-HA/PA66的体内免疫调节研究目的为了评估两种材料在体内的免疫调节作用,我们通过SD大鼠背部气囊炎症模型,将n-HA/PA66和PEEK材料植入到皮下气囊,通过对气囊处皮肤组织的HE染色和免疫荧光染色来评估两种材料在体内对巨噬细胞极化的影响。方法将SD大鼠随机分成n-HA/PA66和PEEK材料组,在SD大鼠背部构建皮下气囊模型,模型构建成功后将两组材料分别植入到气囊。在植入后的第3和7天取下带有材料气囊皮肤组织,通过皮肤组织的HE染色来观察皮下组织的炎症反应,并通过免疫荧光染色来观察两种材料诱导巨噬细胞极化的情况。结果n-HA/PA66组的皮肤HE染色结果显示炎性细胞浸润较轻,免疫荧光显示以CD206为标志物的M2型巨噬细胞多于PEEK组,而PEEK组炎性细胞较多,且巨噬细胞以i NOS为标志物的M1型为主。结论PEEK材料在体内诱导的巨噬细胞以M1型表达为主,而n-HA/PA66有一定的诱导巨噬细胞向M2型极化的能力。