磷酸钙(Calcium Phosphate,CaP)基骨修复材料由于具有优异的生物相容性和骨传导性,广泛应用于骨缺损修复领域。但由于CaP材料的脆性,限制了其在承重骨缺损部位的应用。受自然骨由CaP和胶原纤维组成的启发,纤维增韧CaP基骨修复材料成为研究热点。由于骨组织具有较复杂的多孔层级结构,临床上骨缺损的形状大小不一,传统多孔骨修复支架难以精确控制孔隙结构分布与骨缺损部位精确匹配,而利用3D打印技术可制造个性化骨修复支架,解决上述难题。因此,利用3D打印技术结合纤维增韧CaP基骨修复材料,有望改善3D打印CaP支架的力学性能。但挤出式3D打印对CaP浆料的注射性具有较高要求,此外纤维的引入和非均匀分布会降低浆料的注射性。因此,拟采用单根分散的电纺聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)短纤维,制备含均匀分散纤维的CaP浆料,应用于挤出式3D打印,制备纤维增韧3D打印CaP支架,改善其力学性能。本研究通过冰冻切片技术结合化学分散剂(普郎尼克F127,F127)成功制备了单根分散的微米级PLGA短纤维。PLGA电纺纤维布经F127处理后,其表面润湿性得到显著提高。单根分散的PLGA短纤维超声分散在液相中可形成均匀的纤维分散液,将其与球磨磷酸钙骨水泥(Ball-milled Calcium Phosphate Cement,BCPC)固相粉末混合搅拌均匀,可研制含均匀分散PLGA短纤维的BCPC浆料。实验结果表明,当PLGA短纤维含量不超过3 wt.%时,浆料具有低且平稳的注射力和较高的注射性(90%以上);PLGA短纤维的引入会降低BCPC的凝固时间,但并不影响BCPC的最终物相组成,不同纤维含量BCPC水化后的物相组成主要为低结晶度羟基磷灰石(HA);随着PLGA短纤维含量的增加,BCPC的抗压强度和韧性得到显著提高,纤维增韧机制主要为纤维拔出和纤维桥联;扫描电镜与荧光染色结果表明,PLGA短纤维在基体BCPC中呈均匀分散。选择具有较高注射性的PLGA短纤维含量为1、2和3 wt.%的CaP浆料和纯CaP浆料用于挤出式3D打印。四种不同PLGA短纤维含量的CaP浆料均呈现出剪切稀化行为,具有较好的挤出性和合适的凝固性能,适用于挤出式3D打印,四种不同纤维含量的CaP支架具有较高的成型性和形状保真度;通过挤出式3D打印结合模具成型技术,可得到具有复杂结构及曲面的多孔CaP支架;压缩测试结果表明,纤维的引入显著提高了CaP支架的韧性和对压力的耐受性,使其失效后仍可保持一定的结构完整性;结合支架的断面显微形貌得出纤维在支架中成均匀分散,纤维增韧机制主要为纤维拔出及纤维桥联;通过观察不同纤维含量CaP支架的表面粗糙形貌,发现纤维的引入并不影响支架的表面粗糙度。将短纤维含量为1、2和3 wt.%的3D打印CaP支架和纯CaP支架与MG-63细胞进行体外共培养,细胞相容性结果表明四种CaP支架均具有较高的增殖活性,细胞增殖与时间成正相关。MG-63细胞在支架孔中和支架旁生长状态良好,且3D打印CaP支架的孔隙结构具有高度贯通性,可促进细胞向支架内部的迁移。将四种支架与细胞体外共培养14天后发现,不同纤维含量CaP支架中细胞的碱性磷酸酶活性均显著高于纯细胞组,这说明不同纤维含量的3D打印CaP支架均具有更高的促成骨活性。本研究成功制备了具有高注射性且可用于挤出式3D打印的含纤维CaP浆料,通过均匀分散PLGA短纤维增韧3D打印CaP支架,实现了CaP基骨修复支架的个性化定制,显著提高了CaP支架的韧性,为解决临床骨修复促进骨再生提供了一种新策略。