目前临床上因股骨头坏死而需要髋关节置换手术的病人越来越多,并随着我国快速进入老龄化社会,手术的需求量将继续大幅增加。临床上目前治疗该类疾病主要采用骨水泥型髋关节置换术和非骨水泥型髋关节置换术。骨水泥型髋关节置换术能及时固定假体,使病人能尽快恢复走路,但手术过程中因加压灌注方式向骨髓腔中灌注骨水泥,引起严重的骨水泥综合征问题,严重威胁病人的生命安全。除此之外,骨水泥合成过程会放出大量的热量,导致局部温度过高,造成细胞、组织损伤。同时骨水泥植入后因骨-骨水泥-假体之间无法形成生物学连接,无法达到生物固定的目的,最终会导致假体松动,进而造成术后翻修问题。这些问题限制了骨水泥的临床应用,也是亟需解决的临床问题。非骨水泥型髋关节置换术目前在临床上应用的比例大幅增长,对骨水泥综合征具有一定程度的缓解,但在术后早期仍存在较严重的翻修问题。如果能够有效缓解或解决临床上髋关节置换术中存在的问题,必将会缓解病人的痛苦,减轻病人的负担,这不仅具有深渊的学术意义,更具有重大的临床价值。本课题针对临床人工髋关节置换术中存在的问题,拟开发出一种凝胶材料,代替骨水泥应用于髋关节置换手术中。该材料具有体内短时凝固特性,手术中无加压过程,可避免骨水泥综合征;同时,该材料具有骨组织工程功能,能诱导骨细胞长入材料使得其表层与骨骼形成骨骼/材料的过渡层,实现生物学固定,提高一次手术的中远期治疗效果,减少或消除髋关节翻修问题。本课题首先采用仿生法将羟基磷灰石沉积到丝素蛋白上制备出类天然骨中胶原/羟基磷灰石结构的丝素/羟基磷灰石(SF/HAP),作为诱骨生长活性成分。然后选择壳聚糖(CS)和甘油磷酸钠(GP)为温敏性凝胶的体系,通过添加聚乙烯醇(PVA),以及京尼平交联来提高凝胶材料的力学性能,向该体系中引入丝素/羟基磷灰石(SF/HAP)来提高凝胶的骨相容性,诱导骨细胞长入,制备出一种温敏性诱骨生长的凝胶材料,对该凝胶材料的结构和性能进行了初步评价。论文通过FIRT、XRD和SEM测定SF/HAP的结构;采用FIRT、SEM、浸泡液体法和流变学方法等研究分析了材料的内部结构,物理性能,流变性能和力学性能;采用模拟人工体液的方法研究凝胶材料的体外降解性能;采用MTT法和SEM法研究了材料的细胞相容性;采用溶血试验,动态凝血试验和血小板粘附测试了材料的血液相容性。FIRT、XRD和SEM表明HAP沉积到SF上,并且SF/HAP为类似天然骨中的结构;利用凝胶时间作为筛选标准筛选出了四组较优的凝胶材料,发现随着温度的升高凝胶时间大幅降低。FIRT和SEM确定SF/HAP已引入凝胶材料,并且材料表面较光滑,内部有较多的孔,孔径为50-200μl。材料的孔隙率为25%左右,材料的含水量在85%左右,并具有较好溶胀率。流变学性能表明凝胶内部网络结构的存在,材料的抗扭曲性能极佳。体外降解实验结果表明材料四周降解率为50%左右;随着降解时间延长,材料表面逐渐瓦解,内部孔变多,孔径变大。细胞实验结果表明凝胶材料对小鼠L929细胞和人成骨细胞(H0-F)无细胞毒性,并且材料能支持HO-F细胞在其表面粘附、生长。材料的溶血率和血小板粘附率均符合国家标准,并具有优良的抗凝血性能,这表明材料具有良好的血液相容性。研究表明,该材料能够较快速的凝固,力学性能较好,能支持人成骨细胞的粘附生长,是一种有望应用于髋关节置换手术中的凝胶骨水泥材料。