摘要背景:水凝胶材料因具有良好的生物相容性及可降解性能等优点成为组织修复材料研究的热点,然而单一水凝胶材料缺乏抗菌及成骨功能,临床应用受限.目的:制备兼具抗菌与促成骨功能的水凝胶用于骨组织修复.方法:①采用化学沉淀法合成铜离子、锌离子共掺杂羟基磷灰石.将双离子掺杂羟基磷灰石、表没食子儿茶素没食子酸酯与双离子掺杂羟基磷灰石+表没食子儿茶素没食子酸酯分别加入光引发剂中,将甲基丙烯酰化明胶分别加入单独的光引发剂与上述光引发剂中,在405 nm波长紫外光下照射固化20 s,得到甲基丙烯酰化明胶水凝胶(记为G)、双离子掺杂羟基磷灰石/甲基丙烯酰化明胶水凝胶(记为G-Cu/Zn HA)、表没食子儿茶素没食子酸酯修饰甲基丙烯酰化明胶水凝胶(记为G-E)、表没食子儿茶素没食子酸酯修饰的双离子掺杂羟基磷灰石/甲基丙烯酰化明胶水凝胶(记为G-E-Cu/Zn HA).表征4组水凝胶的微观形貌、压缩力学性能、溶胀性能、降解性能与金属离子、表没食子儿茶素没食子酸酯释放动力学.②将金黄色葡萄球菌(或大肠杆菌)菌液分别与4组水凝胶共培养,通过琼脂平板涂布实验、活/死染色、扫描电镜评估各组水凝胶的抗菌性能.③将4组水凝胶分别与MC3T3-E1细胞共培养,通过活/死染色、CCK-8检测评估各组水凝胶的细胞相容性.将4组水凝胶分别与MC3T3-E1细胞共培养,成骨诱导后,通过碱性磷酸酶染色、茜素红S染色与成骨相关基因检测评估各组水凝胶的促成骨活性.结果与结论:①扫描电镜下可见4组水凝胶横截面均表现出疏松多孔的内部结构,其中G、G-E水凝胶表面相对光滑平整,G-Cu/Zn HA、G-E-Cu/Zn HA水凝胶孔壁表面粗糙度增加.G、G-E、G-Cu/Zn HA、G-E-Cu/Zn HA水凝胶的压缩应力分别为10.48,12.91,23.64,41.03 kPa.相较于G水凝胶,G-E、G-Cu/Zn HA、G-E-Cu/Zn HA水凝胶的整体溶胀时间缩短、溶胀平衡率降低.相较于其他3组水凝胶,G-E-Cu/Zn HA水凝胶降解周期延长.G-Cu/Zn HA、G-E-Cu/Zn HA水凝胶在30 d内持续释放Cu2+、Zn2+、Ca2+,并且G-Cu/Zn HA水凝胶中释放的Cu2+、Zn2+总量较G-E-Cu/Zn HA水凝胶多.相较于G-E水凝胶,G-E-Cu/Zn HA水凝胶显著抑制了表没食子儿茶素没食子酸酯突释现象.②琼脂平板涂布实验、活/死染色、扫描电镜观察显示,相较于G水凝胶,其他3组水凝胶均具有细菌抑制作用,其中G-E-Cu/Zn HA水凝胶的抑制作用最强.③活/死染色、CCK-8检测显示4组水凝胶均具有良好的细胞相容性.碱性磷酸酶染色、茜素红S染色与成骨相关基因表达检测显示,G水凝胶的促成骨能力最弱,G-E-Cu/Zn HA水凝胶的促成骨最强.④结果表明,表没食子儿茶素没食子酸酯修饰的双离子掺杂羟基磷灰石/甲基丙烯酰化明胶复合水凝胶具有良好的抗菌与促成骨性能.