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第一部分 PLLA-PDA-OGP纳米纤维支架的构建及表征[目的]构建聚多巴胺（PDA）/成骨生长肽（OGP）功能化的左旋聚乳酸（PLLA）纳米纤维支架（PLLA-PDA-OGP）,并评价其物理和化学性能。[方法]采用静电纺丝法利用不同浓度（1%、2%、3%、4%）的PLLA溶液制备纤维支架,通过扫描电子显微镜（SEM）和纤维直径分析筛选出制备PLLA支架的合适浓度。利用多巴胺（DA）碱性条件下的自我聚合能力,在PLLA支架表面形成聚多巴胺（PDA）涂层,再通过PDA特有的界面交联反应与OGP形成稳定的共价结合,最后制得PDA/OGP功能化的PLLA纳米纤维支架（PLLA-PDA-OGP）。基于功能化物质的不同,将支架分为三组:PLLA组、PLLA-PDA组和PLLA-PDA-OGP组。应用SEM表征支架的微观结构,NanoMesurer软件根据SEM图像测量支架纤维直径,傅里叶转换红外光谱仪（FTIR）分析支架的化学基团和化学键的变化,X射线光电子能谱仪（XPS）分析支架表面元素构成,水接触角仪（WCA）分析支架表面亲水性能,力学测试仪测试支架的力学性能,ELISA法检测支架在0.5d、1d、2d、3d、5d、7d、14d、21d、28d时OGP的累积释放量,评价其释放能力。[结果]通过SEM观察和粒径分析筛选,本研究最终采用3%的PLLA溶液用于支架制作。SEM图像显示PLLA支架在分别经过PDA和OGP功能化以后纤维结构仍保持均匀连续、网格状分布的特点。NanoMesurer软件测得PLLA支架、PLLA-PDA支架和PLLA-PDA-OGP支架的纤维直径别为731.40±85.89 nm、747.01±105.90 nm 及 751.31±126.34 nm,组间差异无统计学意义（p>0.05）。WCA 结果显示PLLA支架呈疏水性且水接触角为122.50±7.25°,PLLA-PDA支架亲水性增加且水接触角为32.73±3.95°,PLLA-PDA-OGP支架的亲水性进-步增加,水接触角度为15.57±4.30°,组间差异有统计学意义（p<0.05）。XPS结果显示PLLA支架无氮元素峰（N1s）且氮元素（N）含量为0%,PLLA-PDA支架上出现微小的氮元素峰（N1s）且氮元素（N）含量为3.9%,PLLA-PDA-OGP支架出现升高的氮元素峰（N1s）且氮元素（N）含量为 8.7%。FTIR 结果显示 PLLA-PDA-OGP 支架在 1501 cm-1 and 1615 cm-1处出现新的吸收峰。PLLA支架、PLLA-PDA支架和PLLA-PDA-OGP支架的拉伸强度分别为4.64±0.24 MPa、4.76±0.22 MPa和4.73±0.19 MPa,组间差异无统计学意义（p>0.05）。ELISA结果显示PLLA-PDA-OGP支架上OGP呈持续缓慢释放,第 1 d 释放 4.97±1.28%,28 d 累积释放 25.91±4.23%。[结论]PLLA-PDA-OGP支架具有三维多孔纳米结构、良好的亲水性能、一定的力学强度,并且能够持续缓慢释放OGP。第二部分PLLA-PDA-OGP纳米纤维支架促进BMSCs体外成骨的研究[目的]探讨PLLA-PDA-OGP支架促进大鼠BMSCs黏附、增殖及成骨分化的能力。[方法]应用全骨髓贴壁法提取SD大鼠BMSCs,通过流式细胞仪（FAC）检测细胞表型,并通过成骨、成脂肪和成软骨诱导来评估BMSCs多系分化能力。通过BMSCs与支架共培养评估支架的生物相容性。设立Control组、PLLA组、PLLA-PDA组和PLLA-PDA-OGP组进行对照研究。通过死/活细胞染色观察细胞存活情况,CCK-8法检测细胞在支架上的增殖能力,鬼笔环肽和DAPI染色分别观察细胞骨架和细胞核形态,SEM观察、Integrinβ1和Vinculin免疫荧光染色研究细胞在支架上的黏附和铺展情况。通过ALP染色和活性检测,茜素红染色和钙结节含量检测,Runx2、Col-1、OPN和OCN细胞免疫荧光染色评价支架促进细胞成骨分化的能力。采用RT-qPCR检测 BMSCs 成骨分化相关基因 Runx2 mRNA、Col-1 mRNA、OPN mRNA 和 OCN mRNA在第3、7、14 d的表达。[结果]流式细胞仪（FAC）对体外培养的BMSCs的表型鉴定结果显示,表面抗原CD29、CD90表达分别为97.9%、99.9%,而CD34和CD45表达均为阴性。经过相应的诱导,结果表明BMSCs能够向成骨、成脂肪和成软骨分化。细胞死/活染色结果显示PLLA-PDA-OGP组的活细胞数量最多,并且活细胞比值P活>PLLA组和PLLA-PDA组,差异有统计学意义（p<0.05）。CCK-8结果显示细胞在三组支架上均能增殖生长,尤其是PLLA-PDA-OGP支架上的细胞增殖能力最强,三组间差异有统计学意义（p<0.05）。SEM和细胞骨架/核染色结果显示细胞均能在三组支架黏附和铺展,其中PLLA-PDA-OGP支架上的细胞随着时间的增加,细胞的黏附和铺展更好。PLLA-PDA-OGP组Integrinβ1和Vinculin荧光染色强度高于其余组,差异有统计学意义（p<0.05）。ALP染色和活性检测结果显示PLLA-PDA-OGP组细胞染色更深、ALP活性最高,与其余组相比,差异有统计学意义（p<0.05）。茜素红染色和钙结节含量检测结果显示PLLA-PDA-OGP组钙结节颜色更深、染色面积更大,钙结节含量较其余组更高,差异有统计学意义（p<0.01）。经过14 d的培养,PLLA-PDA-OGP组Runx2、Col-1、OPN和OCN细胞免疫荧光亮度明显高于其余组。RT-qPCR检测结果显示,PLLA-PDA-OGP组Runx2和Col-1的表达在第3、7和14 d均高于其余组,差异有统计学意义（p<0.05）;各组的OPN和OCN表达在第3 d时接近,差异无统计学意义（p>0.05）,而在第7和14 d,PLLA-PDA-OGP组OPN和OCN的表达高于其余组,差异有统计学意义（p<0.05）。[结论]PLLA-PDA-OGP支架具有良好的生物学相容性,能够促进BMSCs在支架上黏附、铺展、增殖,以及向成骨细胞分化。第三部分PLLA-PDA-OGP纳米纤维支架修复大鼠颅骨缺损的研究[目的]探讨PLLA-PDA-OGP支架促进体内成骨性能,以及修复大鼠颅骨缺损的可行性。[方法]建立大鼠颅骨缺损模型,缺损直径为4 mm。将支架植入颅骨缺损区,并根据植入支架的不同,设立Control组、PLLA组、PLLA-PDA组以及PLLA-PDA-OGP组。分别在术后4 W和8 W获取颅骨标本,通过Micro-CT扫描观察颅骨缺损区新骨生成情况、并应用图像分析软件计算新生骨体积/组织总体积（BV/TV）及骨密度（BMD）,通过组织学H&E和Masson染色分析新骨生成和支架降解情况。[结果]支架植入骨缺损区4W和8 W的Micro-CT结果显示,Control组仅在骨缺损区边缘形成少许新生骨,PLLA组和PLLA-PDA组骨缺损区形成少量片状新生骨。而PLLA-PDA-OGP组在第4 W时骨缺损区形成较多的新生骨,在第8 W时骨缺损区大部分被新生骨覆盖。采用BV/TV对骨缺损区新骨生成情况进行分析,结果显示 PLLA-PDA-OGP 组 4 W 和 8 W 的 BV/TV 分别为 35.74±4.61%和 61.57±8.75%,明显高于其余组,差异有统计学意义（p<0.01）。PLLA-PDA-OGP组4 W和8 W的新生骨 BMD 分别为 198.77±58.49（mg/cm3）和 366.08±65.16（mg/cm3）,明显高于其余组,差异有统计学意义（p<0.05）。组织学结果显示,Control组骨缺损区为疏松结缔组织,PLLA组及PLLA-PDA组骨缺损区形成少许的新生骨、支架残留较多,而PLLA-PDA-OGP组骨缺损区可见大量的新生骨,并且有血管组织形成,同时支架大部分降解。[结论]PLLA-PDA-OGP支架可显著促进体内新骨生成和提高骨密度,修复大鼠颅骨缺损的能力明显优于PLLA支架和PLLA-PDA支架。