聚乳酸（PLA）材料是一类具有良好的加工性、生物降解性和生物相容性的聚酯材料,借助于高效、可定制化的3D打印技术,现已被广泛用于构建骨组织工程支架材料。不过,PLA材料作为3D打印骨组织工程支架材料也面临力学性能不足、细胞亲和性差以及成骨活性不足等问题。为此,本论文一方面从结构优化和材料改性入手,旨在显著提高3D打印PLA基骨组织工程支架材料的力学性能;另一方面,通过在3D打印PLA基骨组织工程支架材料表面构建液晶态结构以及包载生物活性天然药物分子,以期改善支架材料的细胞亲和性、成骨成血管化能力。围绕上述目的和思路,本论文开展了以下具体内容:1.得益于氧化镁晶须（Mg Os）和埃洛石纳米管（HNTs）优异的力学性能、特定的结构和较大的长径比以及良好的细胞亲和性和成骨活性,本论文设计分别将接枝聚乳酸短链的Mg Os（g Mg Os）和HNTs（g HNTs）同时引入到聚（L-乳酸）（PLLA）基体中制备复合3D打印线材,并通过熔融沉积技术（FDM）构建g Mg Os/g HNTs/PLLA复合多孔支架材料。结果表明,通过在两种填料表面接枝聚乳酸链段,可有效提高填料在基体中的分散性以及与基体之间的界面结合力;尤为重要的是,g Mg O和g HNT在改善3D打印PLLA支架材料的性能方面发挥着不同的作用,g HNTs可以有效改善支架材料的力学性能,而g Mg Os的引入可显著促进支架材料表面小鼠前成骨细胞细胞（MC3T3-E1）的粘附、增殖和迁移,同时可以促进碱性磷酸酶（ALP）的分泌以及钙结节的生成。获得了一类具有高孔隙率、良好的力学性能以及优异的细胞亲和性和成骨活性的PLLA基复合骨组织工程支架材料。2.鉴于甲壳素晶须（CHW）优异的力学性能、细胞亲和性和成骨活性,本论文设计利用CHW对聚乳酸进行表面改性。为此,本论文首先制备了带正电荷的酸解CHW（HCHW）和带负电的马来酸酐化CHW（m CHW）;同时,通过溶液浇铸法制备聚（D,L-乳酸）（PDLLA）膜,并在PDLLA膜表面修饰聚多巴胺层从而得到复合膜（PPDA）。然后,在p H值为4.3的情况下,通过层层静电自组装（LBL）的方式将HCHW和m CHW逐层修饰到PDLLA膜的表面。通过对组装膜的断面形态、透光率、表面组成和形貌进行研究,证明了HCHW和m CHW在PPDA膜上的成功自组装;而且,聚多巴胺作为中间层可以大大增强PDLLA基底上第一层HCHW的稳定性和附着力。与PDLLA膜相比,自组装膜的力学性能得到了极大的增强,并且随着自组装晶须层数的增加,其力学性能也相应逐渐提高。体外生物学评估表明相对于PDLLA膜材料,我们所制备的HCHW和m CHW修饰膜材料具有更优异的细胞增殖和促细胞黏附性能;但HCHW比m CHW组装的膜表面具有更高的细胞亲和力,这可能是对蛋白质吸附能力的差异导致的;而且,在HCHW组装的表面上观察到了有趣的定向细胞迁移行为,这可以通过表面有序拓扑结构和集体细胞迁移的诱导作用来解释。3.受晶须LBL自组装可以显著强化PDLLA膜力学性能的启发,我们进一步尝试通过晶须的LBL自组装来强化3D打印PLLA支架材料;而且,为了进一步改善PLLA支架材料的生物功能性,我们设计在支架材料中引入了液晶态的载药HCHW-壳聚糖（CS）液晶复合凝胶。为此,我们首先基于LBL技术,将HCHW和m CHW修饰到3D打印PLLA支架材料的表面,并对晶须自组装支架材料的形貌、微观结构、表面组成以及力学性能进行研究。结果表明自组装晶须层的引入可以显著改善3D打印PLLA支架的压缩性能,而且,可以通过调控晶须的组装层数在一定程度上调控支架材料的压缩性能。在此基础上,配制一定质量分数的HCHW-CS液晶混合悬浮液,同时加入天然药物分子去铁胺（DFO）和交联剂京尼平制备载药液晶凝胶前驱液。将载药液晶凝胶前驱液灌注到自组装复合支架中并进一步交联,最终得到了载药（P@CG-D）和未载药（P@CG）液晶凝胶-聚乳酸复合支架材料。结果表明HCHW-CS液晶复合凝胶不仅具有良好的液晶织构和粘弹性,而且可以缓释DFO。通过体外细胞毒性测试,我们发现CHW晶须和液晶凝胶的引入极大提高了支架材料的细胞亲和性,且细胞的增殖性能相对于PLLA组明显增强,尤其是P@CG-D支架材料,具有最佳的细胞活性和增殖性能。ALP和钙结节测试结果表明P@CG-D支架材料具有明显的促进小鼠间充质干细胞（BMSCs）在早、中和晚期成骨分化的能力,且HCHW-CS液晶凝胶和DFO发挥了协同促成骨作用。最后,我们利用体外小管生成和鸡胚尿囊膜（CAM）血管化测试验证了P@CG-D支架材料的促进血管生长能力。小管生成实验验证了支架材料中液晶凝胶和DFO对小管形成的协同促进作用,而根据CAM中血管长度和面积的变化,我们发现由于DFO的存在,相对于P@CG支架材料,P@CG-D支架材料的促血管生长能力更加显著。以上结果表明我们制备出一种具有良好力学性能、细胞亲和性、优异成骨活性和成血管化性能的聚乳酸基骨组织工程支架材料。