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摘要颅颌面骨、关节、指（趾骨）等部位的骨缺损修复由于其不规则的形状而具有挑战性。无论是自体骨移植还是使用常见已定型的骨修复材料，都需要在术前进行大量的加工处理以匹配缺损部位的形状，这无疑会大大增加手术的时间和医生的操作难度。骨糊剂和骨水泥等材料虽然可以简化操作，方便使用，但是存在成骨活性不足以及易溃散等问题。近来，大量针对不规则骨缺损修复的研究将目光转向复合水凝胶材料。水凝胶拥有与细胞外基质相类似的结构和优异的生物相容性，并且能够通过对高分子进行官能团修饰获得特定的功能。常用的具有骨传导性的无机材料如磷酸钙盐、生物活性玻璃等的加入能够赋予水凝胶成骨活性。两者结合的产物能够兼具可操作性和成骨活性，是不规则骨缺损修复的理想材料。然而在大部分的复合水凝胶中，无机颗粒加入网络的方式为物理机械混入，导致其与高分子网络之间相互作用弱，甚至没有相互作用。这会限制无机颗粒在水凝胶中的掺入量并阻碍其在网络中的均匀分布，进一步导致水凝胶整体出现力学缺陷甚至是促成骨活性低下的问题。<br>　　为了解决现有的无机复合水凝胶中相互作用弱的问题，本研究设计了一种磷酸丝氨酸（PS）增强的掺铜生物活性玻璃（CuBG）复合动态交联水凝胶。使用碳碳双键和苯硼酸双改性的透明质酸（HAMA-PBA）作为水凝胶的聚合物网络骨架，通过两种官能团的修饰分别提供抗溃散性能和自愈合性能。使用CuBG作为水凝胶的成骨活性成分，Cu的引入能够起到成骨-成血管耦合作用，配合体内骨重建的多细胞协同过程。PS在体系中作为化学桥接剂，通过静电相互作用和氢键作用等动态连接CuBG和聚合物网络骨架。同时PS本身具有成骨活性，能够作为CuBG的成骨协同剂，进一步增强水凝胶的成骨性能。<br>　　本文通过一系列的材料理化实验验证了PS加入对于水凝胶交联网络的强化作用和力学性能的提升作用。并验证了复合水凝胶良好的组织粘附性能、可注射、自愈合和形状适应性。通过细胞分子学实验验证、探讨了PS对于CuBG的成骨协同效果及其作用浓度。当CuBG与PS比例小于3时，PS和CuBG促BMSCs成骨相关基因和碱性磷酸酶（ALP）表达的协同效果才有显著性差异。动物实验表明PS对CuBG有强协同作用，能够更好地提升水凝胶的体内促成骨活性。<br>　　综上所述，本研究针对不规则骨缺损修复中水凝胶材料界面结合力差的问题，通过使用磷酸丝氨酸作为动态桥接剂，在增强无机组分与聚合物网络之间的整合的同时起到成骨协同效果。本研究简单而高效地为解决水凝胶的网络整合问题提供了一种新思路，并提高了水凝胶的整体成骨活性。此项工作提供了一种具有普适性的方法，在骨修复水凝胶的研究领域中具有一定参考价值。