组织工程的不断发展为人体受损组织的修复带来了新希望。生物支架材料作为组织工程的重要要素之一,其结构和性能的好坏将影响细胞粘附和增殖。三维打印,由于其有极高的精度和构造速度,适用于生物医学领域特别是组织工程应用中。3D打印方法可以克服传统支架制备方法的不足,如孔连通性不好、孔隙率无法控制、孔尺寸大小等问题。聚氨酯是分子主链上含有氨基甲酸基团大分子化合物,具有良好的生物相容性,其力学性能可以通过调节软硬段的比例来控制。选用含降解基团的软段和硬段可以提高聚氨酯的降解性能。因此,聚氨酯可作为组织工程的优选生物材料。本研究中先是采用聚四氢呋喃2000为软段、六甲基二异氰酸酯为硬段,设计正交实验优化聚氨酯的预聚工艺,得到最优的聚氨酯预聚的工艺条件为在70℃预聚250min,搅拌速率60rpm,催化剂浓度0.17%质量分数。然后优选预聚的优化条件来合成不同硬段含量的聚氨酯,并对聚氨酯的分子量、机械强度、热学性能做进一步分析。最终合成聚氨酯分子量控制得较好,分散系数小。随着硬段含量的增加,聚氨酯表面呈现出相分离。本研究还对合成聚氨酯的血液相容性和细胞毒性测试,结果表明,合成聚氨酯血液相容性好,且无毒性。本研究还通过共混低分子量和增塑剂来改变聚氨酯的加工条件。通过对各组分做流变学表征和动态力学分析,探究共混和掺入增塑剂对聚氨酯的加工性能的影响。结果表明共混和掺入增塑剂能够提高降低聚氨酯的流动粘度。接着通过三维打印方法制备聚氨酯三维支架。三维显微镜和扫描电镜表明,通过控制温度和压力等条件,制备出结构规整孔隙率高的聚氨酯三维支架,优化了聚氨酯的打印工艺。通过微计算机断层扫描并三维重构,计算聚氨酯支架孔隙率和对其压缩模量测试。结果表明,聚氨酯支架孔尺寸较均一,压缩模量得到良好控制。最后,我们设计了动态力学加载的生物反应器。生物反应器特点是结构简单,精确度高,操作方便。通过生物反应器模拟力学加载模型,对聚氨酯三维支架的动态力学加载,研究了加载对支架降解速率、支架形态的影响,发现动态加载加快支架材降解,聚氨酯降解降低了溶液的pH。