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为模拟天然骨组织的结构和成分,本研究以羟基磷灰石(HA)和壳聚糖(CS)为主要材料,利用间接快速原位成型(RP)、冷冻干燥和生物矿化技术制备了一系列具有可控结构、孔隙率和孔径的木垛型多孔复合支架。这些支架包括:HA/CS、HA/CS/PLLA木垛型支架、纳米-微米HA/CS木垛-网络型支架和生物矿化木垛型壳聚糖支架(BMCW)。通过改变材料的组成成分和结构,借助SEM、FTIR、XRD、细胞培养及压缩强度试验,研究了支架的形态、生物相容性和力学性能的变化。结果表明利用RP技术制备支架材料具有整体成型,批量制备,性质均一等特点,降低了平行试验中的个体差异;支架具有相互连通、直径为500μm的大孔及分布不均的微孔结构,以保证细胞接种和粘附以及血管和神经等的长入,大孔孔隙率为50 vol%;支架材料利于前体成骨细胞的分化,接种4周后,成骨细胞不仅沿大孔孔壁形成较厚的细胞复层,也渗透分布在支架细棱的微孔处,并且形成细胞-细胞及细胞-基体相互连接的网络,贯穿整个3D多孔支架;木垛网络型支架更接近于细胞生理环境,有利于真正的三维细胞培养,壳聚糖纤维网络有利于细胞的优先粘附和生长;在不影响支架生物相容性的前提下,纳米/微米级HA的共用,大大提高了支架的力学强度,nano-μm HA木垛-网络型复合支架具有更高的力学性能,压缩强度和压缩模量分别达到0.54±0.02 MPa和6.13±0.60 Mpa,但是粒子易渗出;通过生物矿化技术,以壳聚糖木垛型支架为模板,调控生长HA纳米晶体,在支架内形成了致密的高结晶度HA纳米晶体层,压缩强度和压缩模量分别达到0.54±0.005Mpa和5.47±0.65MPa,同时保证了支架的多孔结构,生物相容性和力学性能,该支架可应用于非承重骨组织工程支架材料。本研究同时探讨了乙醇/水共溶剂体系的矿化技术和矿化机理,此方法可以推广用于纳米HA的批量制备以及其他生物材料的快速矿化,将具有重大的理论和应用价值。