2.1   羟基磷灰石/天然聚合物   天然聚合物因其理想的生物相容性、与体内细胞外基质的相似性、价格低廉且容易获得的特点，已被广泛用作开发支架[6]。骨组织工程领域研究较多的天然聚合物包括胶原、壳聚糖、海藻酸盐、丝素蛋白等。 2.1.1   羟基磷灰石/胶原   胶原作为一种具有特殊三螺旋结构的肽，主要由甘氨酸和脯氨酸组成，是天然骨的主要有机成分，在骨修复中起重要作用[7]。模仿天然骨组成和结构的羟基磷灰石/胶原复合材料，是骨组织工程生物材料研究热点之一。 羟基磷灰石与胶原复合可提高材料的生物活性，常以支架的形式用于骨修复。骨诱导性是指植入材料或提取物诱导间充质干细胞分化为骨源细胞、成骨细胞，继而形成骨组织的性能；骨传导性指植入物为新生骨长入提供支架支撑和引导的性能。OU等[8]探究了不同比例羟基磷灰石/胶原复合支架的成骨诱导活性，发现羟基磷灰石/胶原质量比为7∶3的复合支架具有较强的促骨形成能力，能够募集成骨细胞附着并进入支架内，促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。李冬梅等[9]的研究发现，纳米羟基磷灰石/胶原复合材料可促进猪下颌骨缺损的修复，对材料促骨修复机制的进一步研究发现，复合材料可促进血管内皮生长因子的表达，继而促进骨缺损处的血管生成，加速骨组织再生。骨骼中的微量元素如锰、铁等有助于身体的生长和发育，缺乏锰、铁可减弱成骨细胞的活动，导致成骨延迟，引起骨变形、生长抑制、运动协调性减弱，甚至骨吸收。YU等[10]将铁和锰掺入羟基磷灰石/胶原层状支架，支架的骨诱导活性得到了增强，在体外成骨实验中，负载铁/锰的支架可显著促进成骨细胞的黏附和增殖，促进骨涎蛋白、牙本质基质蛋白的表达和碱性磷酸酶的活性，增加骨髓间充质干细胞的成骨特异性基因表达，并且与不加载铁/锰的支架相比体内骨再生能力明显增强。羟基磷灰石/胶原支架还可作为药物、生长因子和其他大分子的有效持续输送载体。LEE等[11]开发了一种羟基磷灰石/胶原支架，与骨形态发生蛋白2和负载阿伦膦酸钠的聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球相结合，用于顺序释放骨重建的药物，骨形态发生蛋白2通过激活成骨细胞促进成骨，而阿伦膦酸钠抑制破骨细胞介导的骨吸收，骨形态发生蛋白2和阿伦膦酸钠从支架中的顺序释放在体内外都对骨再生有协同作用，证实序贯给药的羟基磷灰石/胶原复合支架是一种很有前景的骨修复材料。 2.1.2   羟基磷灰石/壳聚糖   壳聚糖是N-乙酰-d-葡糖胺和d-葡糖胺的线性氨基多糖共聚物，降解产物主要呈中性或弱碱性，有利于细胞生长。壳聚糖类似细胞外基质，具有促进细胞增殖和组织发育的能力。独特的理化性能和生物特性使壳聚糖在组织工程和再生医学领域得到广泛应用[12]。 卢育南等[13]将柚皮苷-壳聚糖/羟基磷灰石复合支架植入大鼠颅骨缺损处，研究发现柚皮苷-壳聚糖/羟基磷灰石复合支架可为骨缺损修复提供载体，并促进骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子的表达，诱导骨组织和毛细血管的生成，加速骨修复过程。移植物的植入常伴随着致炎因子的增加，这些细胞因子不利于骨形成。LI等[14]制备了纳米羟基磷灰石/壳聚糖/白藜芦醇复合微球，该材料可局部缓释白藜芦醇，下调炎症标志物(肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β和诱导型一氧化氮合酶)的表达而增强抗炎反应，体内、外实验表明，复合微球能促进骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化，并能促进骨质疏松条件下的软骨形成和骨重建。理想的骨科植入物需具有抗菌和成骨特性。纳米银粒子优异的抗菌性在植入物相关感染治疗中引起了学者的兴趣，然而，银的剂量依赖性细胞毒性及其对植入物的负面影响，限制了纳米银粒子涂层的进一步应用。XIE等[15]制备了一种聚多巴胺、壳聚糖、羟基磷灰石和纳米银粒子杂化涂层，涂层对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为91.7%，89.5%和92.0%，并可显著促进MC3T3-E1细胞的成骨分化，促进体内骨-植入物的整合。治疗性金属离子由于具有特殊生物学特性可用于骨组织工程。GRITSCH等[16]将铜和锶分别负载于壳聚糖和羟基磷灰石中制得复合支架，铜经壳聚糖迅速释放，使其能够快速阻止可能的细菌定植，而锶被均匀缓慢释放，以支持更长时间的骨再生过程，体外磷酸钙沉积和成骨细胞共培养实验证实，该复合支架具有良好的生物活性和细胞相容性。 2.1.3   羟基磷灰石/海藻酸盐   海藻酸盐是由两种糖醛酸组成的线性共聚物，在低pH值条件下可凝胶化，可与金属离子或有机分子交联，用于制造具有更强机械性能、化学稳定性、改善细胞相容性和理想形态的凝胶。海藻酸盐已被广泛用于制造生物医学支架、药物输送的胶囊、微球和水凝胶[17]。 MAHMOUD等[18]通过在生物羟基磷灰石支架表面涂覆海藻酸盐制备复合支架，用3%海藻酸盐涂覆的复合支架既能支持软骨内成骨又能支持膜内成骨，支架植入大鼠股骨缺损处6 个月后缺损区基本完全再生，大部分被成熟的板层骨填充，且新骨钙/磷原子比为1.64，接近正常骨，证明该材料有很好的促成骨性。水凝胶的一个主要缺点是其与缺损处宿主组织的黏附性较弱，这限制了其再生性能。BARROS等[19]研究了纳米羟基磷灰石含量(30%-70%)对海藻酸盐水凝胶生物活性的影响，发现纳米羟基磷灰石含量为30%的水凝胶可促进成骨细胞的增殖和成骨转录因子的表达，促进胶原沉积、骨小梁形成和基质矿化；而较高浓度(50%和70%)的水凝胶则会降低成骨细胞的活性。HASANI-SADRABADI等[20]以多巴胺修饰的海藻酸盐为原料，以羟基磷灰石微粒作为牙周间充质干细胞的聚集体，设计出了光交联型骨传导黏附性水凝胶，该水凝胶埋植小鼠皮下7 d未见淋巴细胞或巨噬细胞浸润的迹象；利用成熟大鼠种植体周围炎模型分析细胞-水凝胶构建物的有效性和功能性，结果证实了该水凝胶可注射到缺损处、快速光聚合、与周围组织粘连以及促进骨组织再生和修复的能力。 2.1.4   羟基磷灰石/丝素蛋白   丝素蛋白结构类似于Ⅰ型胶原，具有非凡的细胞相容性、可控的降解性、最小的免疫原性和易加工性[21-22]。多孔丝素蛋白支架能有效地建立起细胞黏附、增殖和分化的微环境，然而其成骨能力偏低，需对其进行修饰和功能化，例如将纳米颗粒加入聚合物基质中，以增强成骨潜力并诱导骨组织再生[23]。 研究发现，当羟基磷灰石的含量从0增加到30%时，丝素蛋白/羟基磷灰石的力学性能变化不大；当羟基磷灰石的含量大于30%时，随着羟基磷灰石含量的增加，丝素蛋白/羟基磷灰石的亲水性下降；而羟基磷灰石含量为30%的丝素蛋白/羟基磷灰石亲水性最高，对骨髓间充质干细胞具有较高的细胞黏附能力，相比纯丝素蛋白可观察到更多的钙沉积[24]。这意味着丝素蛋白/羟基磷灰石复合材料的力学性能决定于丝素蛋白，成骨能力与羟基磷灰石密切相关。李智等[25]利用石蜡微球沥滤技术制得丝素蛋白/羟基磷灰石支架，支架的弹性模量达(54.93±5.44) kPa，支架具有连接互通的仿生大孔结构，有利于脂肪间充质干细胞的黏附、增殖和分泌细胞外基质，具有良好的细胞相容性。SONG等[26]设计了一种负载不同浓度槲皮素的丝素蛋白/羟基磷灰石支架用于促进成骨，支架具有较大的孔径、不规则的多孔结构和良好的机械强度，槲皮素/丝素蛋白/羟基磷灰石支架与骨髓间充质干细胞体外共培养发现支架具有良好的细胞相容性，可促进细胞成骨分化，显著上调成骨基因表达；与丝素蛋白/羟基磷灰石纯支架和高含量槲皮素的支架相比，低含量槲皮素的支架植入骨缺损处与周围组织结合良好，术后6 周骨体积恢复约80%，是一种可提供仿生骨微环境、促进细胞生长、成骨分化和增殖的有效载体。KO等[27]开发了一种由两段羟基磷灰石颗粒功能化的电纺丝素蛋白纳米纤维支架，体外促进细胞成骨分化和体内修复骨缺损的能力测试显示，该支架可显著促进间充质干细胞的成骨分化，并在临界大小颅骨缺损模型中促进矿化骨的形成。 2.1.5   羟基磷灰石/纤维素   纤维素是由D-吡喃式葡萄糖基通过β-1，4-D-糖苷键连接而成的聚合物，是自然界储量最多的天然高分子，它是植物细胞壁的主要成分，同时也可以由特定的被囊动物、藻类、真菌和细菌合成[28]。纤维素因来源广泛、可再生、无毒性、可生物降解、生物相容性好等特性被广泛应用于医用材料中。 杨蕾[29]结合原位钙离子活化仿生矿化法和生物原位矿化法，将羟基磷灰石沉积在细菌纤维素上制得复合材料，与普通矿化纤维素相比，复合材料在模拟体液中的矿化速度明显提高，且拉伸强度和杨氏模量分别提高了49.2%和63.8%，可显著促进骨细胞生长，具有良好的细胞相容性。付冉冉[30]合成纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合材料，复合材料与成骨细胞MC3T3-E1共培养结果显示，材料可促进细胞的生长，无细胞毒性，生物相容性良好。HE等[31]通过原位法、冷等静压技术和冷冻干燥技术制得胶原-羟基磷灰石-微纤化纤维素支架，支架呈三维多孔结构，羟基磷灰石沉积在胶原和微纤化纤维素上，通过调节纤维素的含量可调节支架的抗压强度和降解性；与纯羟基磷灰石支架相比，复合支架的抗压强度提高到了20-40 MPa，接近天然骨的抗压强度，具有良好的生物相容性，细胞生长率> 70%，溶血率≤5%。AO等[32]采用静电纺丝技术将棉纤维素和纳米羟基磷灰石制备成纳米纤维支架，支架的平均直径随着纳米羟基磷灰石含量的增加而增加，支架的直径分布在天然细胞外基质纤维的范围内(50-500 nm)；纳米纤维支架表现出非凡的机械性能，拉伸强度和弹性模量分别高达70.6 MPa和3.12 GPa；细胞培养实验表明，复合支架对人牙囊细胞具有良好的细胞相容性，可促进细胞的黏附和增殖，提示其作为骨组织工程支架材料的巨大潜力。DAUGELA等[33]通过从乙酰化衍生物中再生纤维素、机械固定羟基磷灰石颗粒，再经冷冻干燥制备含有羟基磷灰石的纤维素支架，纤维素/纳米羟基磷灰石支架呈现高度连通的多孔结构，平均孔径为(490±94) μm；与一种市售同种异体骨对比，纤维素/纳米羟基磷灰石支架可更好地促进成骨细胞黏附、增殖和成骨基因(矮小相关转录因子2、碱性磷酸酶和骨形态发生蛋白2)的表达，对兔颅骨缺损的修复能力亦比市售同种异体骨更强。 2.1.6   羟基磷灰石/透明质酸   透明质酸是一种天然多糖，由线性葡萄糖胺聚糖组成，其中N-乙酰-D-葡萄糖胺和D-葡萄糖酸的重复单位通过交替β-1，3-糖苷键和β-1，4-糖苷键连接。透明质酸是细胞外基质的重要组成部分，广泛分布于人体的各种组织中，具有良好的亲水性，可吸附细胞，增强细胞的迁移、黏附、增殖、分化，诱导骨组织再生。 南晓茹[34]通过冷冻干燥法制得不同透明质酸比例(质量分数分别为0%，1.5%，2.5%，5.0%，7.5%)的丝素蛋白/纳米羟基磷灰石/透明质酸多孔复合支架，当透明质酸含量为5.0%时，支架的吸水性和力学性能最高；支架与细胞共培养发现，大鼠骨髓间充质干细胞在透明质酸含量为5.0%的复合支架上增殖最快；体外成骨诱导分化实验发现，各组支架的碱性磷酸酶活性随时间的增加而增强，而透明质酸含量为5.0%的复合支架在各测定时间点的碱性磷酸酶活性和钙盐沉积量均高于其他组支架。郭倩楠[35]通过冷冻干燥和化学交联法合成明胶-透明质酸-纳米羟基磷灰石多孔支架，支架的平均孔径为80.50 μm，平均孔隙率达96.23%，可为细胞的黏附、延展、增殖和分化提供良好的支撑和空间；支架植入大鼠下颌骨缺损处第4，6，8 周时，复合支架的新生骨面积均大于纳米羟基磷灰石组和空白组，且复合支架组在早期可见大量的成骨细胞和骨细胞，骨修复速度快于对照组和空白组。KACZMAREK等[36]将壳聚糖和胶原等比例混合并添加不同比例的透明质酸和羟基磷灰石，采用冷冻干燥法制成复合支架，与人骨肉瘤细胞体外培养发现，质量分数2%透明质酸和质量分数80%羟基磷灰石、质量分数5%透明质酸和质量分数50%或80%羟基磷灰石的复合支架具有良好的生物相容性，可促进细胞的黏附和增殖，支架植入实验兔皮下的研究发现，不含羟基磷灰石的对照支架和添加质量分数50%羟基磷灰石的支架在6 个月后发生降解，然而含80%羟基磷灰石的支架仍存在于植入部位，证实在支架中加入羟基磷灰石会减缓植入物的生物降解过程，并产生一种为周围组织提供更稳定性的支架。 2.1.7   羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯   聚羟基丁酸酯是聚羟基脂肪酸(一种可生物降解和生物相容的基于微生物的聚合物)家族中最常见的成员，除了具有优异的生物相容性和可降解性，还可促进体内骨再生。同时，作为聚羟基丁酸酯分解产物的3-羟基丁酸是人体血液的正常成分，可以抑制细胞的死亡，也使聚羟基丁酸酯植入机体后表现出延迟的炎症反应[37-38]。 聚羟基丁酸酯虽具有良好的生物相容性、降解性，但其脆性大、亲水性低。管东华等[39]制得加入不同质量百分比(0%，10%，20%，30%)纳米羟基磷灰石的电纺纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯纤维支架，材料表征发现，纳米羟基磷灰石含量越大，其在复合纤维支架表面的分布越多且趋于均匀， 当纳米羟基磷灰石含量为30%时，其已基本布满聚羟基丁酸酯表面， 支架的粗糙度也增加，随着纳米羟基磷灰石含量的增大，复合支架表面的接触角逐渐降低，亲水性逐渐提高。宋越[40]利用静电纺丝技术制得聚羟基丁酸酯支架和纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯支架，成骨细胞MG-63可在支架上呈长梭形或球状生长，纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯支架表面和内部可见更多的细胞黏附，且复合支架表面由于纳米羟基磷灰石的附着可显著促进成骨细胞的分化，促进碱性磷酸酶、骨钙素的表达，促进骨髓间充质干细胞的定向分化。SADAT-SHOJAI等[41]发现与纯聚羟基丁酸酯相比，含纳米羟基磷灰石的聚羟基丁酸酯复合材料，由于表面粗糙的纳米羟基磷灰石可显著增加MC3T3-E1细胞在材料上的黏附、增殖，并促进细胞分化。SENATOV等[42]通过烧结得到聚羟基丁酸酯/羟基磷灰石多孔复合支架，与纯聚羟基丁酸酯相比，聚羟基丁酸酯/ 20%羟基磷灰石可更好地诱导小鼠多能间充质基质细胞增殖，且植入大鼠胫骨缺损处30 d后可更好地与周围骨组织整合，促进血管生成和新骨形成，有望用于非承重部位的骨缺损修复。CHEN等[43]先通过静电纺丝制得纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯的薄层，再层压该复合薄层获得用于细胞接种和骨组织工程的支架，研究表明层压支架具有优异的细胞负载能力，骨髓间充质干细胞在纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯支架上表现出比聚羟基丁酸酯支架更好的黏附、增殖和成骨表型；将骨髓间充质干细胞接种到纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯支架上，并植入小鼠背部皮下，2 个月后见支架被一层软组织包裹，表面可见血管，组织学观察显示整个支架中都形成了类骨组织，并可在移植物中观察到血管向内生长，纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯组形成的胶原、平均血管密度均显著多于聚羟基丁酸酯组。 2.2   羟基磷灰石/合成聚合物   合成聚合物具有良好的生物相容性，其中部分聚合物具有可控降解性，但生物活性、骨传导性较低，与羟基磷灰石联合则可改善其表面性能用于骨组织再生[4，44]。 2.2.1   羟基磷灰石/聚乳酸   聚乳酸因具有优异的生物相容性、可调节的降解率、独特的药代动力学和药理学功效，其在药物输送、缝合、植入和组织工程方面的生物医学应用已被广泛探索，但聚乳酸的低韧性和有限的生物活性限制了其在组织工程骨领域的应用[45]。羟基磷灰石的加入可提高其机械性能和成骨活性，已得到较深入的研究。 ZIMINA等[46]制得孔径为300-400 μm、孔隙率为79%的多孔聚乳酸/羟基磷灰石支架，间充质干细胞在其表面的黏附数量是纯聚乳酸样品的3.2 倍；小鼠皮下植入实验证实与纯聚乳酸相比，含羟基磷灰石支架在植入2 周后未见明显的炎症反应。刘冬等[47]通过3D打印制得羟基磷灰石/聚乳酸网状复合物，并植入兔颅骨缺损处评估材料修复骨缺损的可行性，研究发现3 个月时新生骨组织已完全填充缺损处，与周围正常骨组织连接自然，边界难以分辨；组织切片染色可见致密且连接良好的骨小梁和骨细胞穿行于材料中，同时可见骨单位和骨髓腔，成骨细胞活跃且排列有序，说明该材料可促进骨细胞迁移、诱导骨组织生成，具有良好的骨修复能力。ZHANG等[48]通过3D打印制得羟基磷灰石-聚乳酸复合支架，以骨膜包裹并负载骨髓间充质干细胞和血管蒂的复合支架作为实验组，骨膜包裹的载骨髓间充质干细胞复合支架为对照组，植入兔胫骨缺损模型，结果显示实验组新生骨中血管的数量和体积均显著高于对照组。3D打印的羟基磷灰石-聚乳酸复合支架联合血管蒂为血管化组织工程骨提供了实验支持，有望用于修复大面积骨缺损。HUANG等[49]将90%羟基磷灰石和10%聚乳酸打印的超弹性骨支架植入大鼠临界尺寸颅骨缺损，在8 周和12 周时发现矿化骨体积与总组织体积的比例分别为自体骨组骨体积/总组织体积的74.2%和64.5%；组织学分析显示，在8  周时支架周围有纤维组织形成，12 周时有新骨形成。YE等[50]利用聚多巴胺涂层将骨形态发生蛋白2负载于纳米羟基磷灰石/聚乳酸/明胶支架上，骨形态发生蛋白2可持续释放21? d，测定支架与骨髓间充质干细胞共培养的细胞活力、碱性磷酸酶活性、基因表达，并评估支架在大鼠颅骨缺损处的骨形成能力，结果表明支架具有良好的生物相容性和骨诱导性。 2.2.2   羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸共聚物   聚乳酸-羟基乙酸共聚物是一种线性共聚物，由不同比例的乳酸和羟基乙酸组成，通过调整两者比例可以调节共聚物的降解率，然而由于其骨传导性低使用受到限制，因此聚乳酸-羟基乙酸共聚物通常与生物陶瓷等材料结合使用[51-52]。 王德欣等[53]发现将适量羟基磷灰石加入聚乳酸-羟基乙酸共聚物中可提高支架的抗压强度，羟基磷灰石含量为10%的羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架拉伸强度可达(1.67±0.37) MPa，压缩模量为(4.17±1.62) MPa，支架表面的纳米微结构可以促进骨髓间充质干细胞的黏附；将可促进成骨的淫羊藿苷负载于复合支架上，可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化及碱性磷酸酶活性、骨钙素活性、成骨相关基因和蛋白的表达，具有良好骨修复应用前景。BABILOTTE等[54]制备的聚乳酸-羟基乙酸共聚物/羟基磷灰石多孔支架具有良好的生物相容性，与脂肪干细胞、骨髓间充质干细胞共培养可观察到较高的细胞存活率，并能维持细胞增殖；材料植入大鼠皮下见轻度炎症反应，与聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架相比，细胞在聚乳酸-羟基乙酸共聚物-羟基磷灰石10%支架中的碱性磷酸酶活性更强，可使脂肪干细胞的钙沉积显著增加。CUI等[55]制得聚乳酸-羟基乙酸共聚物/羟基磷灰石/聚乳酸支架，并将载有人骨形态发生蛋白4基因片段的质粒载体与支架复合，在电刺激下具有可控的基因释放和表达，实现了人骨形态发生蛋白4在严格控制下的表达，可显著促进细胞增殖、成骨分化；将支架植入骨缺损处可加速兔子桡骨缺损的骨愈合。感染是创伤或肿瘤切除后大块骨缺损骨不连的关键原因之一。YANG等[56]发现季铵化壳聚糖接枝的聚乳酸-羟基乙酸共聚物/羟基磷灰石支架具有良好的抗菌和骨传导性能，X射线片、显微CT、微生物学和组织病理学分析发现，季铵化壳聚糖接枝的聚乳酸-羟基乙酸共聚物/羟基磷灰石支架对SD大鼠股骨干缺损感染模型和新西兰白兔髁突缺损感染模型表现出显著增强的抗感染和促进骨再生能力。 2.2.3   羟基磷灰石/聚己内酯   因良好的生物相容性、缓慢的降解性、与其他聚酯相比酸性分解产物较少以及承重应用的潜力，聚己内酯已被广泛用于骨组织工程领域，但其存在表面疏水和缺乏骨传导性等缺点，不利于细胞的黏附和增殖。聚己内酯可以与各种无机物、聚合物或水凝胶混合，以改善其性能或制出新的基于聚己内酯的复合材料[57-58]。 GóMEZ-LIZáRRAGA等[59]将生物来源的羟基磷灰石与聚己内酯混合制得多孔支架，体外细胞实验表明与纯聚己内酯支架、合成羟基磷灰石/聚己内酯支架相比，生物羟基磷灰石/聚己内酯多孔支架具有更好的生物活性，可显著促进成骨细胞的黏附、存活和增殖。JI等[60]合成纳米羟基磷灰石/聚己内酯复合支架用作甲壳素水凝胶载体，RT-PCR检测结果显示，当间充质干细胞被包裹在甲壳素水凝胶中时，与成骨相关的骨钙素、骨桥蛋白表达水平显著增加；复合支架与巨噬细胞共同培养实验发现，骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1和前列腺素E2的基因表达水平均升高，纳米羟基磷灰石/聚己内酯与羟基丙基甲壳素水凝胶杂化支架可通过促进成骨和免疫调节有效地促进血管生成和成骨诱导，具有良好的骨再生应用前景。急性骨软骨缺陷和/或宿主对植入材料的炎症反应，将导致组织修复和再生的性能下降[61-62]。白细胞介素4作为一种抗炎因子已被用于关节疾病的治疗[63]。GONG等[64]制造了一种双层支架，上层是负载白细胞介素4的甲基丙烯酸明胶支架，下层是多孔聚己内酯-羟基磷灰石支架，体外实验表明，这两层都支持细胞的黏附和增殖，因为下层促进了成骨分化，而上层的白细胞介素4则缓解了炎症对小鼠软骨细胞的负面影响；在兔骨软骨缺损修复模型中，植入16 周后与未处理组(11±1)和纯双层支架组(16±1)相比，加载白细胞介素4的双层支架组获得了最高的组织学评分(24±2)，显著促进了软骨和软骨下骨的再生。这种双层支架为骨软骨修复和再生提供了一种支架制造和组合策略。HAN等[65]制得含有转化生长因子β1和骨形态发生蛋白7(表层)、胰岛素样生长因子1(中层)和羟基磷灰石(深层)的多层载细胞因子聚己内酯/羟基磷灰石支架，可实现细胞因子持续释放并诱导细胞定向分化；兔股骨髁间骨软骨损伤修复实验发现，12 周时复合支架表面形成了光滑的软骨，与周围组织很好地结合在一起，支架表面的胶原蛋白明显多于空白组和简单支架组。 2.2.4   羟基磷灰石/聚氨基酸   聚氨基酸与人多肽胶原蛋白结构相似，可在人体组织中代谢并与二氧化碳和水一起排出体外，具有良好的生物相容性，已被广泛应用于外科缝合线、人造皮肤、药物或基因递送系统。聚氨基酸虽然具有优异的性能，但从仿生学的角度来看，这种单一的聚合物很少被直接用作骨修复材料。既往研究证明，生物活性颗粒的存在可以赋予聚合物生物活性[66]，因此通过将生物活性无机化合物和聚合物基质结合在一起，可得到改性的骨修复材料。 FAN等[67]采用原位熔融缩聚法制备了聚氨基酸、羟基磷灰石和硫酸钙的三元复合材料，材料在体外可促进MG-63细胞的增殖，并使细胞在材料表面良好的铺展；材料植入绵羊尺骨缺损处表现出良好的生物相容性和骨传导性，在植入24 周时材料被新形成的骨完全包裹，骨和植入物之间没有明显的边界，已实现了缺损区域的完全骨整合，这为聚氨基酸/羟基磷灰石/硫酸钙复合材料作为负重骨替代材料的临床应用提供了可能。薛有地等[68]探讨了聚氨基酸/纳米羟基磷灰石/硫酸钙融合器在山羊腰椎椎间融合中的作用，比较各组术后椎间融合高度、CT三维重建融合评分、生物力学测试、组织学及扫描电镜观察，结果显示，术后24 周，聚氨基酸/纳米羟基磷灰石/硫酸钙组达骨性融合，融合器界面新骨形成并与宿主骨连接较紧密，融合效果与自体骨类似，融合器表面虽可见微降解，但融合效果优于钛合金融合器；将聚氨基酸/纳米羟基磷灰石/硫酸钙融合器、聚醚醚酮融合器植入单节段腰椎融合术患者椎间，对比两组患者术后各时间点融合节段椎间隙高度、融合节段前凸曲度、Oswestry功能障碍指数及CT三维重建的Brantigan植骨融合分级，研究发现术后3，6，12 个月时，两组患者融合节段椎间隙高度、融合节段前凸曲度及Oswestry功能障碍指数均较术前显著改善，但两组间差异无统计学意义，12 个月时两组植骨融合率均可达90%；中期临床随访发现，术后各观察指标较术前显著改善，但两组间无显著差异，术后12，36 个月，聚氨基酸/纳米羟基磷灰石/硫酸钙融合器组的植骨融合率分别达95%，100%，与聚醚醚酮融合器组比较差异无统计学意义，证实聚氨基酸/纳米羟基磷灰石/硫酸钙融合器用于腰椎融合术可获得与聚醚醚酮融合器相似的、满意的早中期临床疗效[69-70]。 2.2.5   羟基磷灰石/聚乙烯醇   聚乙烯醇由于高亲水性、渗透性、生物降解性、生物相容性、柔韧性以及可与其他生物聚合物混合的能力，在支架生产中具有巨大的潜力。 安田田等[71]以丝素蛋白、聚乙烯醇和羟基磷灰石为原料，通过正交实验探索了三者的最佳配比，采用3D打印制得丝素蛋白/聚乙烯醇/羟基磷灰石多孔支架，孔隙率为(55.0±1.5)%，孔隙相互连通，有利于营养物质的运输和骨细胞的黏附、迁移，且支架具有良好的细胞相容性，在体外可促进成骨细胞的增殖。李蕾等[72]将丝素蛋白/聚乙烯醇/羟基磷灰石支架植入羊下颌骨缺损处评估了支架的降解性，研究发现该支架具有一定的降解性，植入3 个月后近乎完全降解，并被新生的骨组织和纤维组织代替，且在降解过程中引起的炎症反应较轻，具有良好的生物相容性。李耀明等[73]通过正交实验发现，3%乙酸、5%壳聚糖溶液、羟基磷灰石∶聚乳酸质量比=1∶6、羟基磷灰石/聚乳酸∶壳聚糖溶液∶聚乙烯醇凝胶=2 g∶1 g∶1.4 mL，采用3D打印技术制备的壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇骨支架具有良好的力学性能，最大抗压强度可达6 MPa，满足松质骨的力学要求，可起到良好的支撑作用，其孔隙率为52%，可满足营养输送和细胞黏附增殖的要求；同时支架具有一定的降解性，体外降解10 周后抗压强度仍达4.36 MPa，可起到良好的支撑作用，但降解性有待进一步提高。受骨骼有序多孔纳米结构的启发，仿生功能化多孔生物材料被认为是很有前景的骨再生替代品。为了实现相关的仿生多孔结构，LIU等[74]采用快速冷冻干燥法制备了同时含有改性碳纳米管和羟基磷灰石的聚乙烯醇基仿生骨气凝胶支架，支架可增强MC3T3-E1细胞的黏附、分化和成骨基因表达；进一步将气凝胶支架植入SD大鼠颅骨缺损模型评价其体内成骨性能，8 周后的Micro-CT表征和骨含量分析共同表明该气凝胶支架在不含细胞因子的情况下能加速骨再生。"