在日常生活中,关节疾病、衰老和外伤时常会造成关节软骨损伤,若得不到有效的治疗可能会导致关节炎和多种关节退化性疾病,而常规治疗策略如自体软骨移植和人工软骨补片方法往往面临着来源有限和新生软骨易纤维化的问题。这些策略疗效欠佳的核心原因是仅针对于单一的浅表软骨相进行修复和再生的研究,严重忽略了软骨和软骨下骨区域的综合修复。由于关节软骨区域具有复杂的层次结构和组成成分,需考虑关节软骨全层的一体化综合修复。本研究首先根据关节软骨的天然结构提出了一种综合修复骨软骨缺损的新策略。聚己内酯（PCL）是一种经FDA批准的可降解生物材料,使用溶剂挥发法得到粒径不同的PCL微球,以PCL微球为基材并通过激光选区烧结技术（SLS）成功构建了一种用于骨软骨缺损综合修复的一体化组织工程支架,文中命名为非连续孔道支架（Inconsecutive-pore scaffold）:支架上层由直径50-100μm的PCL微球构成,具有光滑、致密的的特性,以模拟浅表软骨层;支架下层由直径100-150μm的PCL微球构成,以模拟多孔的软骨下骨结构。此外,支架的骨相（下层）设计均匀分布直径500μm的孔道,以提升营养物质的运输能力。通过扫描电子显微镜（SEM）、机械性能测试和孔隙率测定分别表征了SLS支架的内部结构、力学强度和孔隙率,结果表明利用工业级SLS技术能够完成具有微米级精细内部结构的仿生叠层支架构建,且该支架具有匹配软骨的力学支撑能力（压缩强度10.26 MPa,压缩模量2.20 MPa）和较高的孔隙率（57.5%）,能够达到软骨-骨原位缺损修复的标准。体外细胞实验的结果表明具有不同内部结构的三种SLS支架均能很好地支持大鼠骨髓间充质干细胞（r BMSCs）的增殖和粘附,由于PCL具有优异的生物相容性,各组支架的细胞粘附和增殖情况没有显著差异。随后通过兔全厚软骨缺损修复实验研究SLS仿生叠层支架在体内促进软骨-骨一体化修复的能力,MicroCT、组织学染色和免疫学染色等结果均可靠地表明:具有非连续孔道的仿生支架既可以同时促进浅表软骨和软骨下骨的修复,又具备区域血管调控能力,这一特性能够在一定程度上防止软骨下骨层的新生血管侵入浅表软骨层造成新生软骨钙化,促进软骨-骨的一体化修复进程。总而言之,本研究的重点是骨软骨缺损一体化修复支架涉及到的系列关键问题。通过支架的材料组成、成型技术、结构和力学匹配,我们首次探索了一体化仿生叠层支架可行的构建原理及技术。研究结果表明,具有良好仿生设计的支架能够支持细胞的粘附和增殖,并且可以分别诱导软骨相再生和骨相的重建。当前的研究工作不仅为骨软骨重建提供了一种新颖、有效的修复材料,而且为推进从单一软骨相修复向一体化综合修复提供了一种可行的方法。