组织工程学是生物材料学、细胞生物学、分子生物学、临床医学以及工程学有机结合而形成的新技术学科。生物可降解支架材料、种子细胞、体外培养条件、生长因子以及安全性评价等都是组织工程学研究的主要内容。其中制备理想的三维支架是组织工程化人工器官产业化的前提条件。 天然细胞外基质胶原作为组织工程支架材料具有良好的生物相容性，能够促进细胞粘附和增殖，维持和促进细胞表型的表达，并且生物可降解。但在实际应用中，其性能还是不能满足所有的要求。为了改善胶原支架材料的理化性能，进一步提高材料的生物相容性，本研究采用天然高分子材料壳聚糖和合成高分子材料聚乙烯醇对胶原材料进行改性，分别采用甲醛和碳化二亚氨类化合物对胶原基材料进行交联，同时从牛气管软骨中提取粘多糖物质硫酸软骨素，在碳化二亚氨的活化作用下与胶原基材料相结合，构建生物活性组织工程支架，并对支架材料进行了理化性能表征、细胞相容性评价以及动物体内植入实验，还考察了支架材料对碱性生长因子的控释作用。 实验结果表明，天然生物可降解材料壳聚糖与胶原材料相容性好，并起到了交联剂的作用；聚乙烯醇与胶原相容性较差，其复合材料的力学性能略有下降。两者的加入都使材料的亲水性以及降解性能有所提高。 胶原溶胀液经过冷冻干燥得到具有互穿网络结构的海绵状胶原膜，孔隙率大于90％，孔径范围在50-200μm之间。胶原基多孔支架的结构和性能与冷冻温度、胶原溶胀液浓度、改性生物材料的加入以及冻干容器等有关。冷冻温度对支架的多孔结构起决定性的作用，并直接影响着支架的物理性质。冷冻温度为—20℃时，得到的支架为三维互穿网络支架，在—40℃时冷冻制备的支架为具有分别为二维和三维两种结构的支架。通过改变胶原溶胀液的浓度制备的支架结构，导致支架中纤维尺寸及密度的不同。PVA的加入在冷冻过程中为体系引入更多的晶核，可以制备孔径较小的支架材料。 EDC作为一种低毒有效的交联试剂，可以替代常用的醛类交联剂。表面性能分析结果表明，EDC对胶原支架进行交联使极性官能团的数量增加，明显提高了支架的亲水性，而甲醛交联则降低了支架的亲水性。EDC交联胶原支架的交联程