由严重创伤及感染性疾病引起的骨缺失问题,是影响人们健康生活的一项重大难题。根据骨缺失尺寸的不同可分为小尺寸骨缺失问题与大段骨缺失问题。大段骨缺失问题相较于小尺寸骨缺失问题来说它的自愈合能力较差,目前传统的应对策略难以满足临床上的巨大需求。随着材料科学技术的不断发展进步,人工骨支架的概念被提出以用来应对多发的大段骨缺失问题。在众多的人工骨支架材料中,由天然高分子聚合物经交联形成的具有优异生物学性能及仿生结构特性的水凝胶材料是近年来研究的热点内容。水凝胶基人工骨支架的加工成型方式多种多样,但是它们都具有一定的局限性,3D打印技术的出现给人工骨支架的成型制备提供了另外一种思路。然而3D打印的水凝胶基支架的打印精度较低和由材料本身导致的支架机性能与降解稳定性较差等问题,限制了3D打印水凝胶材料在骨组织修复领域的发展。对此,本研究提出以海藻酸钠基复合水凝胶的局限性为突破口,为了改善海藻酸钠本身的细胞黏附性差及降解速率不稳定的缺点,采用共混改性的方式按照一定的比例将海藻酸钠与壳聚糖(CS)、明胶(Gel)进行混合。同时为了增强支架的结构稳定性与力学性能从而使支架可以应用于大段骨缺损的修复,在水凝胶中加入了30%、40%、50%(w/v)的生物陶瓷β-磷酸三钙(β-TCP),制备成生物墨水,采取酸性钙离子交联与戊二醛交联的双交联策略,制备出复合水凝胶,并对复合水凝胶的凝胶特性、微C59采购观形貌、红外光谱、亲水性以及溶胀特性进行检测分析。接下来使用3D打印技术并结合预交联的打印策略,稳定打印出了具有一定内外部结构的支架。首先对支架的表面形貌进行观察,同时分析了支架冻干前后的收缩率,力学性能,孔隙率,并对支架的体外降解及矿化能力进行评价。随后利用支架中水凝胶的溶胀特性进行载药,并对各组分支架进行了生物学评价,主要包括支架的细胞黏附性,细胞毒性及细胞增殖,碱性磷酸酶活性以及与成骨相关的基因表达的检测分析。得到以下结论:(1)交联策略的选择使得生物墨水具有优异的凝胶特性。红外光谱分析结果显示,经过交联后处理工艺后,材料的组分与结构稳定,没有新物质的生成。制备的水凝胶基复合生物墨水材料具有优异的亲水性,β-磷酸三钙的加入显著调节了支架的溶胀行为。(2)预交联策略的选择使得支架具有优异的成型能力,经3D打印成型的支架具有75%的孔隙tissue blot-immunoassay率与最高52.225 MPa的压缩模量,符合松质骨的要求。同时支架表现出优异的体外矿化能力与降解特性,且发现β-磷酸三钙的加入显著提升了支架的力学性能,且有效维持了支架在降解过程中的形态稳定性与力学稳定性。(3)支架的生物学评价结果表明,所selleck产品有的组分均无毒且细胞黏附性及细胞增殖效果优异,其中添加了β-磷酸三钙的组分表现出更加优异的性能。利用水凝胶溶胀特性负载了含EGCG的支架,其实验结果证明载药支架有效促进了细胞增殖,同时对碱性磷酸酶的活性及相关基因的表达具有一定的促进作用。