本研究采用冷冻干燥、纳米合成及仿生矿化技术，以生物活性玻璃(BG)、胶原蛋白(COL)、透明质酸(HYA)、磷酸丝氨酸(PS)为主要成分，仿生制备生物活性骨组织工程支架，并对其理化性能、矿化特点、与细胞的相互作用及体内的骨修复性能等进行系统研究，具体阐述如下： 1.胶原在体外过饱和钙化液中的仿生矿化实验表明，胶原调控矿化生成的矿物相为片状、低结晶度的碳酸羟基磷灰石。碳酸羟基磷灰石晶体在胶原的反应成核位点通过化学键合作用进行自组装，这种自组装结构受胶原大分子与羟基磷灰石晶体之间的相互反应以及胶原分子的微组装能力诱导。 2.胶原的交联研究表明，交联可有效改善胶原作为组织工程材料的生物学和物理性能。当1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺浓度为2mg/ml时，胶原具有最大交联程度，其结构更加紧密有序，热稳定性、结构稳定性以及抵抗降解能力显著增强。 3.以1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺为交联剂，采用冷冻干燥和纳米合成技术制备出高孔隙率、高湿态力学性能及形态稳定性的仿生型BG-COL-HYA-PS生物活性骨组织工程支架。在模拟生理溶液中的体外生物矿化研究表明，胶原蛋白、透明质酸、磷酸丝氨酸生物分子可在调控矿化方面起到重要作用。生物分子中的羧基和磷酸根基团是促进和调控矿化的有利基团，它们对溶液中钙、磷离子的亲和力构成了矿化机制的基础，并调控着矿物的成核、定向、尺寸以及生长速率。胶原不能完成基质矿化的全部功能，磷酸丝氨酸和透明质酸是胶原内矿物沉积的重要引发剂。 4.细胞-生物活性骨组织工程支架的相互作用研究表明，BG-COL-PS-HYA生物活性骨组织工程支架容易被细胞识别并接受为“自体”细胞外基质，细胞在材料的调控作用下发生黏附、生长、迁移并按自身规律完成周期演变。在培养过程中，BG-COL-PS-HYA生物活性骨组织工程支架可以起到类似细胞外基质的模板调控作用生成碳酸羟基磷灰石类骨矿物；体内动物实验表明，BG-COL-PS-HYA生物活性骨组织工程支架植入体内3个月后可在缺损处形成具有完整哈佛氏系统的新生板层骨组织，展现优良的骨修复功能和临床应用前景。