随着现如今医学水平的不断进步,为骨创伤、骨缺损、骨肿瘤等骨科疾病的治愈提供了更多的可能性,对骨植入物的要求也更加严格,制备满足人体所需、与自体骨性能相匹配的植入物已成为目前的研究热点之一。硅酸三钙是具有代表性的生物陶瓷材料,具有良好的生物相容性,同时,可以稳定的释放钙离子,并与体液中的磷酸根离子结合形成羟基磷灰石沉积在陶瓷表面,促进细胞的增殖分化以及新骨的生成。但其力学性能差、降解速率和降解后材料周围环境p H值不可调节,以及高精度复杂结构成型困难等缺点限制了其在人工骨支架领域的应用。本文以硅酸三钙为基体材料,结合增材制造技术,从改善其力学性能、体外降解性能、亲水性以及打印参数等方面展开研究,这对满足在骨修复临床应用中,对具有不同降解速率生物支架的需求,以适应不同的骨缺损修复环境,与新生骨再生速度相匹配具有重要的意义。具体研究内容如下:1.设计一种同轴结构,并采用浆料直写式增材制造技术,制备以硅酸三钙陶瓷为核部材料,海藻酸钠溶液为壳部材料的硅酸三钙/海藻酸钠核壳支架。当海藻酸钠溶液质量分数为3wt%时,所制备的核壳支架可以得到最佳的水凝胶壳层,支架孔隙连通,且抗压强度相较于单一材料的硅酸三钙支架有所提升;体外降解实验结果表明,相较于硅酸三钙陶瓷支架,核壳支架的体外降解速率以及体外降解材料周围环境的p H值有所提高,满足了骨修复中对更多不同降解速率生物支架的需求,为细胞的增殖与分化提供足够的空间;同时,核壳支架的吸水率与亲水性相较于硅酸三钙陶瓷支架均有明显的提升,这更有助于血液吸附到支架内部,促进细胞的粘附。2.针对硅酸三钙力学性能差等缺点,将45S5生物玻璃与硅酸三钙生物陶瓷结合,制备C3S/45S5复合材料样件。通过对45S5生物玻璃进行热量差热分析确定复合陶瓷样件的最佳烧结温度,同时为测量所添加的生物玻璃对陶瓷样件力学性能的影响,分别测量烧结前后硅酸三钙样件以及C3S/45S5生物玻璃样件的抗压强度与弯曲强度,并得到复合材料的最佳配比;体外降解实验表明,添加生物玻璃的复合样件的体外降解速率有所降低,拓宽了不同骨修复环境对不同降解速率骨支架的选择,同时体外降解材料周围环境的p H值升高,复合样件的亲水性性也明显提升。3.实验过程中,浆料直写式增材制造技术的打印参数以及后处理对样件的成型质量有较大的影响,因此首先针对已确定最佳配比的C3S/145S5复合样件成型过程中的浆料流速进行分析计算,进而确定基板的移动速度,并研究其对沉积线宽线高以及成型支架孔隙率的影响,最终得到最优的打印参数。其次,为减轻样件的烧结缺陷,针对样件的后处理过程进行优化。