骨缺损修复是整形外科重建领域的一个巨大挑战,临床上骨缺损修复常用的治疗方法是骨移植。骨移植主要分为自体骨移植和异体骨移植。自体骨移植常因供应有限、易感染和造成新的创伤等缺点无法满足临床大量的需求,而异体骨中的生物骨与人体松质骨组织结构相似,且具有天然的网状孔隙系统、良好的生物相容性及传导成骨性等优点,符合骨修复的生理要求,可作为骨组织工程支架。但生物骨脱去蛋白后存在机械性能较差、生物相容性不足及成骨活性减弱等缺点,限制了其在临床上的应用。因此,对生物骨支架表面进行修饰来改善生物骨的成骨性,在骨移植材料临床应用中具有重要的意义。目前,胶原因具有低免疫原性、良好的生物降解性以及生物相容性等特性,在骨组织工程的生物材料中被广泛应用。而多聚赖氨酸(Poly-L-Lysine,PLL)具有静电吸附功能,常被用作附着因子。本研究拟用PLL交联胶原构建胶原蛋白纳米超薄膜,对生物骨支架表面进行修饰,以期改善生物骨支架在骨缺损修复中的骨再生力。[目的]制备胶原蛋白超薄膜,使其均匀覆盖于生物骨支架表面,从而构建符合种子细胞粘附、生长、分化及功能表达的微环境。同时检测胶原蛋白超薄膜生物骨支架的理化性能,并观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)在复合支架中的粘附、增殖及分布情况。初步研究胶原蛋白超薄膜生物骨的成骨能力,为胶原蛋白超薄膜生物骨进入临床应用提供理论基础。[方法](1)通过溶液沉积冻干法制备胶原蛋白超薄膜生物骨支架;(2)对胶原蛋白超薄膜生物骨支架的形态外貌、孔隙率、力学性能、X线衍射(XRD)及能谱分析等理化性能进行观察检测;(3)将SD大鼠的BMSCs与支架材料共培养,通过扫描电镜(SEM)观察BMSCs在胶原蛋白超薄膜生物骨支架表面的粘附、增殖与分布情况。[结果](1)采用化学法成功脱去生物骨中的抗原成分,获得的具有三维多孔网状结构的生物骨支架,其主要无机相为羟基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2;(2)生物骨支架在经过PLL交联胶原蛋白修饰后,其微孔表面形成一层均匀超薄膜状沉积物;(3)与未进行任何处理的生物骨支架相比,胶原蛋白超薄膜生物骨支架的机械强度有所降低,但钙磷元素百分比增高;(4)SEM发现胶原蛋白超薄膜生物骨支架表面的细胞增殖数目是最多的,且细胞状态良好,具有延展性。[结论]应用PLL交联法使胶原蛋白形成一层超薄膜结构均匀覆盖在生物骨支架材料表面,且胶原蛋白原有的特性不被改变。与单纯生物骨和胶原/生物骨支架材料相比,胶原蛋白超薄膜生物骨更利于BMSCs的粘附、增殖与生长,具有更好的细胞相容性和促成骨作用,有望成为一种高效的骨组织工程修复材料。