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背景:临床上因骨病、创伤、手术等因素造成的骨缺损逐年增加。复杂的骨缺损治疗难度大,致残率高。修复骨缺损并重建其功能一直是骨科领域研究的热点。自体骨移植或者异体骨移植常作为治疗骨缺损的基本方法。自体骨移植优势明显,临床应用广泛,但也受到“供量”不足、供区血肿等并发症的影响。异体骨不受形态、大小限制,使用方便,来源充足,但是异体骨移植会发生相关并发症,比如,免疫反应、感染、骨愈合延迟、骨吸收等。近年来,随着骨组织工程技术的快速发展,利用组织工程技术构建出具备成骨活性,良好生物相容性的骨移植替代物成为专家学者治疗骨缺损的研究热点。加深加快对新型人工骨的理解与研究不仅可以给广大患者提供更经济、安全、充足的骨移植替代物,而且为治疗大段骨缺损提供了可能。骨组织工程设计的目标旨在重建细胞外基质微环境和骨生化信号分子体系,以此为骨组织再生提供理想条件。基于以上认识,本研究分三个部分构建具有生物活性的支架材料。（1）首先通过软模板法合成介孔氧化硅,检测性能。（2）采用静电纺丝技术将MSNs粉末与PLGA按不同的质量比混合制备出PLGA/MSNs复合物支架及纯PLGA支架,并对其表征。（3）将PLGA/MSNs复合物支架及纯PLGA支架与MC3T3-E1细胞培养,探讨纤维支架的体外生物活性。第一部分介孔氧化硅的合成及表征目的:制备并检测MSNs材料的理化性能,评估其应用于骨组织工程生物材料的可行性。方法:（1）利用软模板法制备介孔氧化硅;（2）透射电镜观察MSNs的微观结构;（3）小角度X线衍射检测MSNs样本的衍射峰;（4）BET法/BJH法检测MSNs的比表面积、孔体积及孔径;（5）FTIR对MSNs的化学特征基团进行分析。结果:利用软模板法成功制备介孔氧化硅,电镜下见合成的MSNs具有规则分布的均匀孔道结构,粒经平均为120nm;小角度X线衍射结果验证了合成的MSNs为典型的MCM41型MSNs;吸附脱附测试结果表明合成的MSNs比表面积为1197.1735m2/g、孔体积为2.224621cm3/g、孔径为2.82nm;FTIR结果表明制备的材料具备介孔二氧化硅的特征吸收波数。结论:成功制备较高纯度及较大比表面积的MSNs。第二部分电纺PLGA/MSNs复合纤维支架的构建及性能表征目的:静电纺丝技术制备4组支架,分别为纯PLGA、PLGA+10%MSNs、PLGA+20%MSNs、PLGA+30%MSNs,检测并评价不同MSNs含量的复合支架材料的理化性能。方法:（1）将MSNs粉末与PLGA按不同的质量比混合,在静电纺丝机器上制备出PLGA/MSNs复合物支架及纯PLGA支架;（2）使用扫描电镜分别对制备出的PLGA/MSNs复合物支架及PLGA支架进行观察,观察支架表面形态与微观孔隙结构;（3）利用傅里叶红外光谱分析4组纤维支架的基团表达;（4）使用能谱仪（EDS）检测4组支架的Si元素分布;（5）利用X射线衍射（XRD）分析支架的物相结构;（6）利用水接触角测试仪测试支架的亲水性能;（7）采用万能测试机检测器评价支架拉伸强度。结果:4组支架电镜结果表明:支架纤维相互交错,形成无规则样结构,纤维直径分别为:PLGA组401±16.19nm、PLGA+10%MSNs组629±53.35nm、PLGA+20%MSNs组741±52.34nm、PLGA+30%MSNs组804±60.16nm;傅里叶红外光谱说明,在不同含量的MSNs的PLGA支架中,存在PLGA与MSNs的主要官能团;能谱分析可见四组支架中都含有来自PLGA聚合物的C和O元素,且这两种元素在PLGA、PLGA+10%MSNs、PLGA+20%MSNs、PLGA+30%MSNs支架的相对原子含量（At%）分别为:78.36%、21.27%;71.43%、10.86%;67.36%、15.43%;65.64%、11.54%。此外在PLGA/MSNs支架中Si元素的相对原子含量（At%）含量呈递增式,其中PLGA+30%MSNs支架中Si元素的含量为20.47%;X射线衍射（XRD）说明不同比例的PLGA/MSNs复合支架在17.2°和20.8°均出现了两个明显的峰。随着PLGA/MSNs复合支架中MSNs比例的增加,特征衍射峰的强度逐渐增高。各支架的接触角结果显示:随着MSNs含量增加,接触角在一定范围内有所降低。拉伸强度结果显示,随着支架中MSNs含量的增加,PLGA/MSNs纤维支架的拉伸强度降低。结论:利用静电纺丝技术成功制备出4组纤维支架。支架内部具有三维孔道结构,随着MSNs含量的增加PLGA/MSNs纤维的直径、接触角、拉伸强度发生改变。第三部分电纺PLGA/MSNs纤维支架的的体外组织相容性研究目的:MC3T3-E1前体成骨细胞与4组支架共培养,体外评估支架的生物相容性及成骨活性。方法:将MC3T3-E1细胞接种于4组支架,在预定时间点用CCK-8法及扫描电镜检测MC3T3-E1细胞在支架上的增殖粘附,采用ALP试剂盒、茜素红染色及RT-PCR检测MC3T3-E1细胞在支架上的矿化及分化现象。结果:CCK-8与扫描电镜结果说明,PLGA/MSNs支架未对MC3T3-E1细胞产生毒性作用,反而,MSNs的加入可提高MC3T3-E1细胞在PLGA/MSNs支架上的粘附增殖。ALP结果说明,含有MSNs的支架比纯PLGA支架在1、7、14天的ALP表达高。茜素红染色表明含有MSNs的支架钙盐沉积明显高于纯PLGA支架。RT-PCR显示含有MSNs的纤维支架在7天、14天时RUNX2m RNA、COL-1m RNA、OPNm RNA的表达高于纯PLGA组。结论:PLGA/MSNs复合支架对MC3T3-E1细胞没有毒性反应,且随着支架中MSNs含量增高,PLGA/MSNs支架更能促进MC3T3-E1细胞增殖与粘附与成骨基因的表达。