由外伤、感染、肿瘤切除或病理性骨折引发的骨缺损修复一直是临床治疗的难点。目前临床上治疗骨缺损主要采用自体移植和异体移植的方法,但是由于这些方法存在供体来源有限、供体部位并发症高、疾病传播、易引起免疫反应等缺点,限制了其在临床上的应用。应用骨组织工程技术构建具有生物活性的人工骨替代材料是潜在的治疗策略。因为丝蛋白-羟基磷灰石(HA)骨材料具有良好的生物相容性、骨诱导性以及与天然骨相似的生物特性,可用于构建适合骨再生的微环境。血管能够提供骨再生所需的营养物质和因子;此外,材料模拟天然骨组织细胞外基质的取向结构,有利于引导细胞定向排列和迁移,提高骨再生能力。因此,本文分别把血管化信号和取向信号引入丝蛋白-羟基磷灰石水凝胶体系,实现丝蛋白-羟基磷灰石可注射骨材料性能的优化。基于丝蛋白纳米纤维能够实现去铁胺的控释,通过把负载DFO的丝蛋白纳米纤维与羟基磷灰石颗粒混合获得负载DFO的可注射复合凝胶材料。复合凝胶具有良好的力学性能和可注射性,实现了对DFO的主动控释。体内外研究证明,复合凝胶具有良好的促血管化能力和骨诱导性能,显著提高了骨再生能力。此外,通过剪切作用把取向信号引入复合凝胶体系,获得具有取向结构的丝蛋白纳米纤维水凝胶。通过细胞培养,初步证明通过剪切作用制备具有取向结构的丝素蛋白-HA复合凝胶材料,可以进一步改善材料促进成骨的能力,为之后的体内研究奠定了基础。综上所述,本课题的研究以可注射丝蛋白-羟基磷灰石复合凝胶作为基质骨材料,通过促血管化信号的引入,赋予水凝胶良好的促血管化能力和骨诱导性能;,并通过对复合材料的取向设计,构建各向异性的微环境,为骨材料的性能优化及应用提供参考。