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目的:口腔颌面部骨性结构的完整性对完成正常咀嚼、言语和呈现面部的美学特征等功能有着极其重要的影响。原位组织再生修复在骨及软骨组织修复领域应用广泛,该技术是将支架直接植入到体内缺损部位,利用支架材料固有的生物学活性和诱导分化能力来招募体内细胞的迁移、增殖和分化来实现缺损组织的修复。为了实现上述原位组织工程修复支架的功能,最常用的策略是在支架材料中添加生物响应性分子,通过生物响应性分子的刺激来实现组织的愈合和再生。目前针对颌面部骨缺损支架材料的热门研究主要集中在:如何通过相关技术将不同的生物材料相结合来制备高性能并快速成型的复合材料,使得新材料能够克服以往材料的缺陷,更好的适应体内微环境,对损伤部位起到良好的修复作用。PCL支架已被广泛应用于骨组织工程中,其具有很好的生物相容性、可降解性、可加工性和力学性能,但是单纯的PCL支架也存在一些缺点如生物活性差、亲水性能不佳以及成骨诱导能力弱,这些问题限制了它在生物医学领域的应用。3D打印骨修复支架能够根据患者需求个性化定制不同外观尺寸的支架以满足不同缺损位置的需求。在3D生物打印方法中FDM生物打印技术制备的生物可降解高分子支架可以作为骨组织工程支架,但存在其表面光滑、阻碍细胞有效附着等缺点,需要改进这些缺点。本研究选择Mg3（PO4）2与PCL熔融共混,利用FDM生物打印技术制备具有生物响应性的新型原位组织工程支架。制备不同配比Mg3（PO4）2/PCL支架材料,对理化表征、机械性能及降解性能分析,研究支架结构和Mg3（PO4）2含量对支架性能的影响。通过体外及大鼠骨缺损模型的体内实验,分析新型支架材料的生物相容性及骨缺损修复性能。选取最佳成骨性能配比的Mg3（PO4）2/PCL支架材料,在兔下颌骨骨缺损模型内验证支架在颌骨骨缺损修复中的成骨性能。研究方法:1、将Mg3（PO4）2和PCL以5:95、10:90和20:80（W/W）的比例混合制备支架做为实验组,以PCL支架作为空白对照组,FDM生物打印机打印支架。2、SEM对四组支架的形貌特征进行观察,获得四组支架材料的孔隙结构和微观形貌,采用Imge J（1.48V）软件计算Mg3（PO4）2在支架上的表面积比。3、接触角实验测定支架的亲水性。4、傅里叶红外光谱（FITR）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）对不同组别支架材料进行组成成分测定。5、支架的剪切黏度与机械力学测试。6、检测四组支架的降解性能和Mg2+的释放谱。7、四组支架的PH值测定。8、将MC3T3-E1细胞与支架在三维培养装置中培养,通过活死细胞染色、CCK-8实验和扫描电镜来评价支架的细胞黏附与增殖能力。9、将支架浸入模拟体液连续30天,SEM观察支架表面形态并对Ca元素进行EDS元素扫描分析,评价不同组支架的矿化能力。10、使用细胞三维培养装置将MC3T3-E1细胞接种在支架表面,通过ALP染色、ALP活性检测以及ARS染色,评价支架的体外促成骨分化能力。11、建立大鼠胫骨骨缺损模型,将四组支架植入大鼠胫骨骨缺损模型内,影像学及组织学检测体内生物相容性和促成骨性能。12、建立兔下颌骨骨缺损模型,选取最佳成骨性能配比的Mg3（PO4）2/PCL支架材料作为实验组,PCL支架作为对照组,并设立空白对照组,支架植入后8周影像学检测成骨性能。13、实验数据统计学分析。结果:1、Micro-CT三维重建图像显示实验组支架具有规则的多孔结构,纤维和孔隙大小均匀。SEM图像显示,Mg3（PO4）2颗粒在支架中的分布均匀,支架的纤维直径在330.45±25.19μm之间,支架呈现多孔结构,水平孔为方形,侧长为410.83±18.38μm,支架层间孔隙为矩形,高度为89.32±3.28μm。2、随着Mg3（PO4）2含量的增加,接触角逐渐减小,PCL、PCL#5MgP、PCL#10MgP和PCL#20MgP四组支架的接触角分别为122.55±5.35°、113.86±2.53°、106.6±7.77°和95.54±3.20°。3、FTIR、XRD和TGA实验结果表明,Mg3（PO4）2被成功加载到PCL支架上,随着Mg3（PO4）2含量的增加,支架的剪切黏度也增加。4、Mg3（PO4）2含量的逐渐增加,可以显著提升支架的抗压强度,但抗拉强度有所降低。5、支架可以缓慢降解并逐渐释放Mg2+,pH值在7.25-7.5之间。6、细胞在支架上的黏附与增殖实验表明Mg3（PO4）2/PCL支架无毒性,与对照组相比,实验组的细胞黏附能力增强,细胞分布均匀形态良好,细胞增殖活跃。7、支架的孔隙结构和Mg3（PO4）2的加入后PCL支架的矿化能力有所提升。8、实验组Mg3（PO4）2加入可以提升MC3T3-E1细胞的ALP活性和钙沉积能力,PCL#20MgP支架组体外促成骨分化性能最佳。9、Mg3（PO4）2/PCL支架在大鼠胫骨骨缺损模型实验中的影像学与组织学检测结果显示,随着Mg3（PO4）2含量的增加,支架的促成骨分化性能逐渐增强,PCL#20MgP支架组的体内成骨效果最明显。10、兔下颌骨骨缺损模型实验结果证实,PCL#20MgP支架组对兔颌面部骨缺损的修复效果明显优于PCL组和空白对照组。结论:1、利用FDM生物3D打印技术成功制备了新型Mg3（PO4）2/PCL原位组织修复支架材料,支架具有良好的孔隙结构,随着支架内Mg3（PO4）2含量的增加,支架的抗压强度增加,亲水性增强且pH值稳定,支架可以缓慢降解并释放Mg2+。2、体外实验表明支架的孔隙结构与Mg3（PO4）2加入,对PCL支架的细胞黏附与增殖能力、矿化能力和促成骨分化性能有很好的的促进作用。大鼠胫骨骨缺损模型体内成骨实验也证实,四组支架中PCL#20MgP支架的促成骨分化性能最佳,与体外实验结果一致。3、利用PCL#20MgP支架修复兔下颌骨骨缺损,结果证实PCL#20MgP在颌骨骨缺损修复中具有良好的成骨性能,其可以作为颌面部骨缺损修复材料的新选择。