随着人口老龄化及各种外界因素导致骨病损患者逐年递增,骨缺损修复需求越来越大。临床上最常用的自体骨移植存在供体有限和对患者造成二次伤害等问题,而同种异体骨移植则存在免疫排斥等问题,因此,骨修复体研究具有重要的价值与意义。近些年,组织工程在医疗领域的发展及先进快速成型技术的研究,为更好的构建骨缺损修复支架提供了新的方法。本文研究了基于3D打印技术制备的多孔相连的双相磷酸钙(BCP)支架,并进一步探索了BCP支架的胶原涂覆改性方法,从而达到了更好模拟天然骨的目的。本文首先介绍了骨的组成与结构及常用骨缺损修复体的替代材料,总结了骨组织工程支架常用材料及制备方法,为3D打印骨组织支架奠定了理论基础。然后选择由羟基磷灰石(HAP)和β-磷酸三钙(β-TCP)组成的双相磷酸钙(BCP)和I型胶原作为骨组织支架的主要原材料,并通过测试,得出可稳定打印的浆料以及最优打印参数:浆料的固相含量36 vol%,直径0.41mm的锥形塑料针头,打印速度7-10 mm/s,气压0.28-0.35 MPa。通过对制备的BCP支架进行热重分析、不同烧结温度物相分析及力学性能测试,得出1150℃是最佳的烧结温度,该温度既能保证支架材料的纯净度,又能保证支架的力学性能。用不同浓度胶原对打印出的BCP支架进行涂覆处理,测试了BCP支架和胶原/BCP支架的机械性能、微观形貌、孔隙率及吸水性等物理性能,结果表明在不影响支架抗压强度和孔隙率的同时,0.5 mg/m L胶原涂覆不仅增加了支架的弹性,而且明显增强了支架的吸水性。本研究所制备的BCP支架具有孔径285.75±5.63μm的大孔和直径1μm左右的微孔的多级孔结构,孔隙率为64%,抗压强度为5.65±0.22 MPa,压缩模量为109.46±7 MPa;胶原/BCP支架的抗压强度为4.99±0.15 MPa,压缩模量为95.24±0.57 MPa,符合天然松质骨的要求。通过体外骨髓间充质干细胞(BMSCs)与三维支架共培养,测试了细胞在支架上的黏附、活性和增殖,以及成骨相关基因的表达,评价了支架的生物相容性。结果显示,制备的BCP和胶原/BCP支架均具有良好生物相容性,而胶原/BCP支架内部细胞黏附、增殖及基因表达情况显著优于纯BCP支架,表明胶原/BCP支架具有更好的生物相容性和骨诱导性。综上所述,3D打印技术制备的胶原/BCP支架不仅具有高的孔隙率和互相连通的孔隙结构,而且具有满足松质骨要求的机械性能,以及良好的生物相容性和骨诱导性,因此具有重要的研究价值和广阔的应用前景。