针对颅骨缺损问题,临床上主要实施颅骨修补术,利用骨组织工程支架作为移植物来修补颅骨缺损的方法得到了普遍学者的认可。本文研发一款高精度、低成本的生物3D打印机,配制一种良好的生物墨水用于封装细胞,研究水凝胶材料的各方面性能和不同打印条件下细胞-凝胶支架的细胞存活率,最后利用生物3D打印技术制备复合材料颅骨支架。首先,基于高精度三轴运动平台研制了一款高精度、低成本的双头挤出式生物3D打印机,该打印机可实现复合材料组织工程支架的一体化制备,其中高温打印挤出装置可打印熔点在250?C以下的颗粒状或粉末状生物材料,分辨率可达到100μm,低温打印挤出装置能够便捷地更换多种长度规格的鲁尔针头,可打印多种不同的生物墨水,分辨率可达到60μm。其次,配制了一种性能良好的生物墨水用于封装细胞,以明胶为基体材料通过改变海藻酸钠的含量来调节水凝胶材料的粘度、吸水性和降解性等,结果发现SA含量越高粘度越大总体上该水凝胶吸水性能良好;降解性测试表明SA含量越少降解速率越快,随着时间的延长降解速率逐渐降低。Gel/SA封装细胞打印后的细胞存活率可达65%以上,经过72h静态培养细胞存活率仍大于62%,说明该水凝胶材料可为凝胶内部细胞供给营养物质;综合评价后认为5%Gel+0.5%SA为最优配方。最后,对复合材料颅骨支架中骨支架材料PCL进行了毒性和降解性测试,结果表明PCL对细胞基本无毒副作用;选用PCL材料、成骨细胞（MC3T3-E1）和最优配方5%Gel+0.5%SA水凝胶材料,用高温喷头（?0.3mm）和最优针头27G（?0.21mm）制备PCL-Cell-Gel/SA复合材料颅骨支架。本研究实现了从研制生物3D打印机到最终制备复合材料颅骨支架这样一个完整的研发历程,为制备复合材料组织工程支架提供了良好的硬件技术支持,提供了一种良好的生物墨水配制方案,推动了颅骨修补术进一步发展早日进入临床应用阶段。