骨骼是人体重要的器官,承担着支撑人体,保护体内器官和传递力量的作用。同时还有助于调节人体血液中的酸碱度,为营养物质的运输提供通道,维持生理代谢。根据近几年中国人体健康报告,每年新增的患有骨缺损疾病的人数超过300万。骨组织自愈的时间周期较长且大段骨缺损无法自愈,严重的影响人们的正常生活。采用骨组织工程支架对骨缺损进行修复成为当今最常用的方法之一,骨组织工程支架需要良好的机械性能、可控的孔隙率、与天然骨骼类似的孔隙结构、匹配的生物降解性和良好的生物相容性,为生长因子和种子细胞提供附着场所,同时还应具备骨传导和骨诱导等特殊功能。本研究以白硅钙石为材料,利用3D打印的成型方式,制备出孔隙可控、具有高力学强度、与新骨生长匹配的降解性能,良好的生物相容性的骨组织工程支架,并对其机械性能、降解性能和生物性能进行研究:（1）对骨支架进行结构设计与仿真:三周期极小曲面（TPMS）模型对孔隙形状,孔隙大小,孔隙率控制方便,结构力学性能优秀,降解过程中,力学性能衰减最慢,促进成骨细胞和营养物质的流通。利用TPMS曲面中的P曲面进行建模,通过mathematica软件,令曲面方程的周期为2π,距离函数分别为t=0、0.35、0.7,创建实域和空域比例分别为5:5、4:6、3:7的数学模型,再通过Geomagic Studio和Solid Works软件创建模型实体实现孔隙率分别为50%、60%、70%的支架模型的创建,同时创建相同孔隙率的开口杆模型作为对比组。利用ANSYS workbench软件对两种模型三种孔隙率的支架模型进行静力学仿真模拟,仿真结果表明,随着孔隙率的增加,骨支架的结构承载能力下降。在相同孔隙率的情况下,TPMS模型支架的结构承载能力高于开口杆模型支架。（2）白硅钙石骨支架的制备:三元钙-硅基生物陶瓷白硅钙石降解时释放的镁离子可以改善材料的生物活性和降解性,对成骨细胞增殖起到刺激作用且控制降解速度,具有较好的生物相容性。3D打印可以快速创建复杂的三维对象模型。并且3D打印技术对加工的零件形状和内部结构形状无限制,实现对材料内部的孔道结构,孔径大小,孔隙率等的精确控制。利用溶胶-凝胶法制备白硅钙石粉末。所制备的白硅钙石粉末,粉体结晶性好,且无杂相出现,颗粒形貌规则,粉体颗粒小,平均粒径为5.45微米,具有较高的可打印性。将粉末与光敏树脂混合成打印浆料,通过控制粉末和光敏树脂的混合比例,制备出低粘度浆料。利用数字光处理的打印技术,高效环保精密的制备出所设计的支架,并通过一步烧结法进行排胶烧结的后处理,最终制备出的骨支架表面质量好,精度高,与设计误差不超过2%。（3）白硅钙石骨支架的机械性能研究通过对支架的微观形貌的观察,各种模型支架孔隙连同,孔径大小与天然骨骼类似。通过对支架的孔隙率测量,最终成型的骨支架与设计时误差不超过2%。通过对支架力学性能的检测,支架的抗压强度随着孔隙率的增加而减小,各孔隙率下的TPMS模型支架的力学性能明显高于开口杆模型且均满足骨缺损治疗的临床使用。（4）白硅钙石骨支架的降解性能研究通过对支架的降解性能研究,支架随着降解时间的增加,支架的质量逐渐降低,支架完全降解时间为12个月到18个月。在降解过程中会释放大量钙离子和镁离子,支架表面会生成羟基磷灰石层,降解速度与新骨成长速度相匹配,降解时释放的钙、镁离子和磷灰石层可以促进新骨的成长,各孔隙率下的TPMS模型支架的降解速度高于开口杆模型支架。（5）白硅钙石骨支架的生物性能研究通过对支架的生物学性能研究,两种模型支架都能促进细胞的生长,TPMS模型较开口杆模型而言,具有更好的蛋白吸附能力,细胞能更好的吸附在TPMS支架的表面,且增殖数量和增殖速度都高于开口杆模型。