天然生物体的硬组织,如骨和贝壳,具有从微观到宏观的分级结构,如何在成分模拟的基础上实现从微观结构到宏观结构的层次化仿生制造是目前组织工程支架材料的设计和制造中所面临的重大挑战。为获得新型层状多层级孔结构仿生复合材料,使生物仿生材料不仅在材料成分组成上实行仿生,而且能具有结构上的仿生,本研究将先进的冰模板法技术与微球合成技术相结合,研究了不同的低温环境,冰盐浴,复合材料的不同冰冻浆料的配比等,确定了适合本研究的工艺组合,采用了FTIR、XPS、SEM等测试手段,对复合层状仿生材料各组分的构象、结晶度、复合材料的两相界面结合、氢键变化及材料各级结构的形貌等方面进行了研究,采用材料浸提液与骨髓间质干细胞共培养初步探讨了该多层级复合材料的细胞毒性。研究表明:通过冰模板法结合微球技术的工艺优化,层片厚度随所加材料不同可予以控制;层间距随溶剂的量的不同而变化;SEM观察,证实内部孔结构具有良好的连通性,层间形成了类似矿物桥的桥连增强材料的破裂韧性;比重法测得孔隙率达到90%左右;材料浸提液与MSC细胞共培养,显示材料具有良好的生物相容性;冰模板法结合微球技术的制备工艺兼具经济性和环境友好性,是一种潜在的理想的组织工程材料制备新方法。