在骨、软骨组织工程中，使用不同的生物材料构架培养的组织显示出不同的骨、软骨形成速 率，其机制尚不清楚。我们已知一些生物材料，如从羟基磷灰石表面的磷灰石层及其释放的 离子的生理、化学效应，另一方面，这些细胞效应可以被细胞因子或其模拟物所抑制或增强 ，其综合效应表现在细胞的mRNA表达的增强或减弱，所以通过对材料表面细胞某些特定mRNA 的测定，我们可以较完整地理解在骨、软骨组织工程中，不同的生物材料表面引起不同的细 胞反应及其产生的不同骨形成速率。利用mRNA原位杂交技术，Voigt CF.Neo M分别研究了三种生物材料：β-磷酸三钙(β-TCP)、HA、硅灰石与磷灰 石表面成骨细胞胶原α1 mRNA表达情况。发现在不同培养阶段，α1 mRNA的表 达量是有明显差别的。

    骨组织工程成功的关键是促进骨整合的形成。通过对骨整合发生前后的 细胞行为机制，及其促进或抑制此种细胞行为的相关因素。细胞行为的分析主要包括对细胞 粘附、细胞形状、细胞骨架的组织、细胞骨架的建立及分布、细胞生物密度、分布状态和细 胞所处微环境的研究。其涉及多种先进技术的使用，如：超微扫描或透射电镜、数字反射显 影、 共聚焦激光扫描显微术(CLSM)、微分干涉相差显微术、缩时电影术和免疫荧 光技术等等。Qu J用微量切削术加工成的生物材料基底物，探讨了来自大鼠 颅盖的成骨细胞在骨整合过程中的主要反应行为。结果显示，骨细胞附着生物材料基底后， 细胞的骨架和细胞形状马上发生明显改变，具有粗糙状表面材料比具有光滑表面的材料能附 着更多的细胞，而且更有利于成骨细胞的发生，形成的骨样结节通常沿材料表面的粗糙面排列。