组织、器官的缺失或功能障碍严重危害人类身心健康。硬组织缺损因创伤、疾病等原因，发生率较高。由于传统骨移植等治疗方法增加创伤且组织来源不足，硬组织生物材料包括骨植入材料在内的需求很大。运用生物材料与组织工程等再生医学方法修复硬组织缺损具有明显的社会和经济效益。因此，研究、开发新型医用修复材料成为生物医学材料科学领域的重中之重。

    1.硬组织生物活性材料理化特征、表面界面及其生物学效应

　研究硬组织生物活性材料的几何结构与化学特性（化学组成、降解性及其降解产物特性）对宿主细胞粘附、迁移、分化及增殖，对基因表达、蛋白粘附、生长因子富集以及组织缺损区域的血管化、组织再生的影响规律；研究纳米无纺活性材料对干细胞粘附、迁移、骨分化及增殖的影响，研究硬组织细胞生物材料上实现生物矿化的控制及其调控机理，阐明硬组织生物活性材料表面形成细胞膜受体特异性识别位点或诱导组织形成的界面特性；明确硬组织生物活性材料的结构与其生物活性、力学性能的关系以及宿主对材料表面微环境的响应规律。

　2.硬组织生物活性材料与宿主局部微环境的相互作用以及在组织再生中的转归

    研究硬组织生物活性材料与细胞复合体中再生相关细胞（如骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、牙周膜干细胞、牙髓干细胞、诱导多潜能干细胞等）在宿主微环境中的存活、分化及其参与宿主组织形成的分子机制；研究宿主微环境对植入细胞与生物活性材料复合体的影响及其调控机制；探索关键信号/转录因子和信号通路在以上过程中的作用,明确硬组织生物活性材料在组织修复及再生过程中的作用机制；探索宿主信号分子、蛋白、细胞与植入物相互识别和作用，明确生物活性材料植入后在成骨、成牙过程中的改建、降解和转归；研究基于转归目的、具有可示踪的生物活性材料和新技术，通过体外模拟与体内试验明确载荷作用和动态生理介质作用下材料转归行为。

    3.硬组织生物活性材料的宿主体内应答及其与宿主防御和再生体系的相互作用

    研究生物活性材料在体内的降解、分布、蓄积、整合及代谢等情况，探明生物活性材料植入后的宿主体内应答的序列事件及其机制；研究植入硬组织生物活性材料激发的局部与全身的免疫反应及移植物对机体的免疫调节；明确生物活性材料动员宿主的再生体系的分子调控机制；阐明硬组织生物活性材料与宿主防御和再生体系的相互作用，构建出具有更低免疫原性（尽可能无免疫反应）的生物活性材料，最终完成其体内的长期安全性以及形态修复和功能重建的有效性评价。