骨缺损是临床上的常见病症,常造成患者功能障碍,患者的身心健康受到严重影响。自体骨移植是骨缺损治疗的金标准,但其来源极其有限,对于大段骨缺损的修复尤为棘手。近年来,组织工程学的兴起,为患者带来了新的希望。目前,骨组织工程研究中一般使用生长因子作为骨修复诱导因子,但存在性能不稳定、易失活等缺点,不能长时间发挥作用。淫羊藿苷是中药淫羊藿的有效成分,大量研究证实,传统中药淫羊藿有效成分淫羊藿苷能有效促进成骨细胞的增殖和分化,具有良好的骨保护作用,淫羊藿苷作为骨组织工程诱导因子具有其独特优势。本研究通过将淫羊藿苷氨基化改性,后与羧甲基壳聚糖共价结合。将PHBV(β-羟基丁酸-co-β-羟基戊酸共聚物,β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate)、壳聚糖为主要原材料以不同形式添加淫羊藿苷,两相混合冷冻快速成型制备骨修复支架材料。最终制得的骨修复支架材料具有力学强度高,制作工艺简单,诱导因子可随材料降解逐渐释放等特点,较好地解决了当前组织工程支架材料存在的一些问题。具体研究内容如下:(1)淫羊藿苷改性利用化学方法将淫羊藿苷氨基化改性,氨基化淫羊藿苷与羧甲基壳聚糖共价结合得到与淫羊藿苷共价结合的壳聚糖材料。并对此化学反应的一些中间产物以及终产物进行表征。(2)壳聚糖/PHBV复合骨诱导支架材料的制备制备了并表征了淫羊藿苷壳聚糖微球以及氨基化淫羊藿苷壳聚糖微球。以PHBV和壳聚糖为主要原料,经两相混合、静置沉淀、挤压入模,急速冷冻成型以及冷冻干燥等步骤通过不同的药物添加方式制得空白对照组、Ica-NH2共价组、Ica-NH2-CSM组和Ica-CSM组四种支架材料。并对支架材料的力学强度等理化性质进行了评价。(3)细胞相容性评价利用大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs),评价材料的细胞相容性。(4)骨缺损修复利用制备的四种骨修复支架材料修复兔桡骨1.2 cm骨缺损,于术后1个月、3个月、6个月时对修复区进行X射线、三维CT影像学观察,HE、Masson等组织学染色,评价其修复效果。实验结果:(1)淫羊藿苷氨基化实验终产物FTIR图谱显示,在1689、3328、3371cm-1处出现N-H特征峰,2926、2850 cm-1处出现亚甲基特征峰,表明淫羊藿苷被氨基化,获得氨基化淫羊藿苷。(2)以壳聚糖和PHBV为基本材料,分别以改性药共价结合材料以及微球载药的加药模式进行药物添加,创新性的通过两相混合急速冷冻/冷冻干燥成型的支架材料制备技术制得四组支架材料。(3)制备的淫羊藿苷微球以及氨基化淫羊藿苷微球包被良好。Ica-NH2共价组支架材料在72 h时药物释放量达到峰值,其他两种载药支架材料则在48 h时药物释放量达到峰值,Ica-NH2共价组药物释放缓慢,高浓度持续时间短,更利于药物缓释。构建的四种支架材料均有良好力学强度和细胞相容性。(4)动物实验结果表明:支架材料修复兔桡骨缺损实验的X射线及三维CT影像学结果显示,Ica-NH2共价组材料修复组较其他组骨缺损有明显的修复效果:材料周围有新骨形成,骨缺损长度变短,断端有新骨形成,且断端新生组织将材料包裹。组织学染色的结果表明Ica-NH2共价组诱导成骨的能力优于其他两组载药支架材料。本研究构建的支架材料具有良好的力学性能和生物相容性,与药物的共价结合使得支架材料能够有效释放淫羊藿苷,促进骨的再生与修复。