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下颌骨不仅与人体美观密切相关,它还与上颌骨共同承担着咀嚼的功能,此外它对保持呼吸道畅通也起到重要作用,因此,下颌骨缺损的治疗一直备受关注。目前临床的修复方法如自体骨移植、牵张成骨等,虽有各自优点,但存在骨吸收、手术周期长等不足,尤其是不能根据患者的损伤情况、复杂程度和尺寸大小进行个性化定制修复。随着骨组织工程技术和快速成形技术发展,运用相应支架制备技术进行个性化的骨缺损修复已成为一种新方法。本论文首先运用三维建模软件Mimics10.01重建下颌骨模型,并通过Ansys14.5对下颌骨三维模型进行有限元分析。然后对骨支架制备条件进行了一系列优化,并对骨支架的生物相容性进行评价。在此基础上,选用本论文实验评价最优的材料配比,通过低温沉积制造(Low-temperature Deposition Manufacturing,LDM)工艺制备下颌骨部分骨块支架,为实现个性化修复下颌骨缺损提供新技术。论文选用聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为基体,复合珍珠粉或磷酸三钙(TCP)作为浆料,使用SolidWorks和Aurora构建骨支架数字模型,通过LDM制备多种材料比例支架:PLGA:珍珠粉或TCP=10:0、5:2、7:3、6:4,溶于1,4-二氧六环,其中PLGA与1,4-二氧六环按3g/20mL的比例混合。通过对每种材料LDM制造情况、支架亲水性、降解性、孔隙率、SEM表面形态和压缩力学特性的综合评价,实验结果表明纯PLGA支架具有最好的孔隙率(83.33%)且最易调控LDM工艺参数;复合材料PLGA:珍珠粉或TCP=5:2组综合评价最好:具有连续均匀的大孔结构和微孔结构(孔隙率82.54%或82.06%),且复合材料的加入使支架的接触角由87.64°减小到77.98°或81.73°,改善了纯PLGA支架的亲水性;支架合适的降解速率(14天降解了40.23%或40.77%),且降解产物的pH接近正常生理条件。此外,复合支架具有良好的压缩弹性模量(36.097MPa或32.933MPa)。上述结果表明复合材料的引入能改善支架的综合性能,更能满足骨组织工程支架的要求。论文对支架的生物相容性进行了评价。根据筛选出的优化配比,采用纯PLGA、PLGA:珍珠粉或TCP=5:2LDM制备纯PLGA无孔、纯PLGA有孔和PLGA:珍珠粉或TCP=5:2有孔支架,将MC3T3-E1小鼠成骨细胞接种于灭菌支架上培养1h、3h,用流式细胞术检测细胞粘附率。利用Alamar Blue法检测培养1、4和7天后细胞的增殖情况,用JC-1对线粒体膜电位标记检测不同支架上的MC3T3-E1细胞线粒体功能。实验结果表明支架多孔结构和复合材料均促进了细胞的粘附和增殖:PLGA有孔支架的粘附和增殖较无孔组上升了43.76%~7.66%和5.39%~9.01%;复合材料组较PLGA多孔支架上升了9.48%~1.21%和18.69%~23.17%。;复合材料支架表面细胞线粒体膜电位均显著高于纯PLGA组,表明生长在复合支架表面的细胞具有更好的能量代谢,复合材料的加入对细胞功能的支持十分有利。论文最后利用前期Mimics10.01软件重建下颌骨三维模型,对其进行面网格划分,并通过Ansys14.5有限元分析、总结下颌骨受力情况。通过Mimics10.1图像分割功能,选取下颌骨部分骨块为研究对象,利用Mimics10.01和Aurora构建优化扫描路径,选用PLGA:珍珠粉=5:2比例作为浆料,利用LDM按照1:1比例制备下颌骨骨块支架,最终在大小和形状上1:1还原制备出了下颌骨骨块,该下颌骨骨块支架(25.90MPa)比常规相同尺寸支架(24.45MPa)具有更强的压缩弹性模量。