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骨作为一种天然的无机/有机复合材料，主要由羟基磷灰石（Hydroxyapatite，HAP）等无机成分和胶原（collagen）等有机成分组成。HAP与collagen相互混杂组成的微观和宏观上的多级复杂结构，使骨具有了独特的机械性能。因此，模拟天然骨的形成机制，从仿生角度制备的在组成和结构上与天然骨相似的HAP/Collagen复合材料在促进骨再生方面得到越来越广泛的应用。其中，HAP作为骨的重要组成成分，具有生物相容性和骨诱导性；collagen具有良好的生物相容性和生物可降解性。HAP/Collagen复合材料则综合了这两者的优点。为了更好地促进骨修复，我们在HAP/Collagen复合材料中引入抗代谢骨病药物阿仑膦酸钠（Alendronate,ALN）。阿仑膦酸钠能够抑制破骨细胞的骨吸收，同时还可以促进成骨细胞的骨形成。目前，用于骨替代材料的HAP/Collagen复合材料大多通过将HAP颗粒和collagen简单物理混合而得到，所得产品材质不够均匀，强度较低，与天然骨的性能结构相差甚远。而将表面修饰有ALN的HAP与collagen通过化学交联的方法制备的复合材料极大的改善了材料的机械性能。通过化学交联形成的水凝胶网络体系中充斥大量的水分，具有较高的弹性模量和良好的生物相容性。同时，引入的ALN和HAP具有抗骨吸收作用并促进成骨细胞的生长分化等生物活性，可诱导骨修复再生。 论文第一章选择性的阐述了无机类骨修复材料、天然高分子骨修复材料和无机/天然高分子骨修复复合材料，以及双膦酸盐类药物的研究现状。 论文第二章研究了ALN修饰的HAP和胶原蛋白-甲基丙烯酸酐（collagen-MA）在水溶性氧化还原引发剂过硫酸铵/N,N,N,N-四甲基乙二胺（APS/TEMED）的作用下合成水凝胶的制备工艺，并对所制备的水凝胶对骨的修复效果进行考察。本文选择了两种水凝胶的制备方式，一种是由collagen-MA和阿仑膦酸钠-甲基丙烯酸酐（alendronate-methacrylic anhydride，ALN-MA）修饰的纳米羟基磷灰石（HAP-ALN-MA）以不同比例制备Collagen/HAP-ALN水凝胶，另外一种制备方式是collagen-MA、HAP和ALN-MA三组分以不同比例制备Collagen/HAP/ALN水凝胶，并分别在细胞水平和小动物水平（大鼠股骨缺损模型）上考察了水凝胶的骨修复效果。其中在Collagen/HAP-ALN水凝胶中，HAP表面引入ALN-MA量可高达4.1 wt.％，引入ALN-MA不仅提高了HAP颗粒在水中的分散性，同时ALN-MA末端的双键也为APS/TEMED的交联反应提供反应点。通过氢核磁共振谱（1H NMR）、热重分析（TGA）、X射线衍射（XRD）以及傅立叶转换红外光谱（FT-IR）对HAP-ALN-MA进行了表征。动物实验研究初步表明Collagen/HAP-ALN水凝胶和Collagen/HAP/ALN水凝胶具有较好的骨修复效果，且组织学分析图片中可发现较多的水凝胶诱导产生的新生骨组织。 论文第三章研究了基于ALN修饰的HAP和collagen在交联剂京尼平（GNP）的作用下合成水凝胶的制备工艺并及对其骨修复效果进行考察。该复合材料通过引进天然交联剂GNP将HAP-ALN与collagen末端的氨基通过化学作用交联形成Collagen/HAP-ALN水凝胶，其毒性远低于戊二醛等常用的化学交联剂，但是交联的时间延长。本文设计合成了Collagen/HAP-ALN（19.8 wt.%）和Collagen/HAP-ALN（13.3 wt.%）两种比例的水凝胶并且在细胞水平上考察了HAP/Collagen水凝胶的骨修复效果。同时以Collagen水凝胶作为对照。MC3T3-E1细胞培养实验初步表明Collagen/HAP-ALN水凝胶能明显的促进成骨细胞的增殖，而且HAP的引入能明显的促使MC3T3-E1细胞保持成骨形态，具有一定的取向。