目的:应用新型生物墨水和聚己内酯（polycaprolactone，PCL）通过3D生物打印构建骨-软骨复合组织块，并评估其修复关节软骨缺损的效果。方法:实验分为三组：①丝素蛋白（silk fibroin, SF）-磷酸三钙冻干支架组（冻干组），应用冻干法制作的SF-TCP复合支架修复软骨缺损，作为对照；②3D生物打印组（3D打印组），以PCL为原料通过3D生物打印机打印一个中空的多层圆柱体框架，后以软骨细胞外基质、SF和骨髓间充质干细胞为原料配置新型生物墨水，并在PCL框架上方继续3D生物打印含有活细胞的软骨层，最后于底层的PCL框架中充填自体松质骨，以此构建骨-软骨复合组织块修复关节软骨缺损；③自体骨软骨移植组（马赛克组），通过自体骨软骨移植术修复软骨缺损，作为对照。术后3个月通过国际软骨修复协会（International Cartilage Repair Society，ICRS）软骨修复组织学评分系统对修复组织进行评分。通过测定硫化糖胺聚糖（sulfated glycosaminoglycan，sGAG）和胶原蛋白含量可分析软骨细胞外基质分泌的程度。通过测定缺损修复区域组织的压缩模量评价修复组织的性状。结果:3D打印组新生软骨的压缩模量（2.56±0.30）MPa和马赛克组（2.51±0.13）MPa相接近（ P>0.05），明显高于冻干组（1.37±0.14）MPa且差异具有统计学意义（ F=11.058， P<0.05）。3D打印组中sGAG的含量（14.49±0.7）μg/mg和马赛克组（14.98±0.81）μg/mg接近（ P>0.05），明显高于冻干组（8.72±0.73）μg/mg且差异有统计学意义（ F=20.973， P<0.05）。三组的胶原含量并无明显统计学差异（ P>0.05）。ICRS软骨修复组织学评分结果表明，在基质、细胞分布、细胞群活力和软骨下骨4项评分中，3D打印组与马赛克组的得分接近（ P>0.05），明显高于冻干组且差异有统计学意义（ F=19.544， P<0.05）；在表面和软骨矿化2项评分中，组间差异无统计学意义。 结论:应用新型生物墨水和聚己内酯通过3D生物打印构建骨-软骨复合组织块能够简化组织工程骨-软骨复合组织块的体外构建，并且可以在体内较好的修复软骨缺损。

目的:探讨3D打印硅酸锌(ZS)/β-磷酸三钙(β-TCP)支架的制备及其体外成骨诱导性能的效果。方法:运用3D打印技术构建不同比例ZS的β-TCP支架组(β-TCP、5%ZS/β-TCP、10%ZS/β-TCP、15%ZS/β-TCP)，扫描电镜观察其形态和表征，测定各组支架的压缩模量。细胞计数试剂盒(CCK-8)进行支架细胞毒性检测，茜素红染色检测体外支架对MC3T3-E1的成骨诱导能力，反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测MC3T3-E1的相关成骨基因[Runt相关转录因子2(Runx2)、Ⅰ型胶原蛋白(Col-Ⅰ)、成骨相关转录因子(Osterix)]的表达。组内比较采用One-way ANOVA分析。结果:合成支架随ZS含量的增加，其表面粗糙度由(0.61±0.08) μm增加至(7.83±0.46) μm，及其压缩模量由(11.18±2.21) MPa增加至(29.20±1.28) MPa。10%ZS/β-TCP组比较β-TCP、5%ZS/β-TCP、15%ZS/β-TCP组，在培养细胞后第1、3、5天时间点显著促进细胞增殖；成骨矿化结节茜素红染色深度较深；成骨诱导14 d后，RT-PCR结果提示10%ZS/β-TCP组上调Runx2(3.29±0.31比1.00±0.09、2.03±0.47、2.59±0.20， F＝16.63， P<0.05)、Col-Ⅰ(4.91±0.25比1.00±0.03、1.63±0.09、3.16±0.19， F＝144.50， P<0.001)、Osterix(3.07±0.27比1.00±0.09、1.32±0.25， F＝26.49， P<0.05)的表达。 结论:本研究成功地制备了ZS/β-TCP支架，并具有良好的体外成骨诱导性能。

目的:探讨负载万古霉素和骨形态发生蛋白-2(BMP-2）的3D打印纳米β-磷酸三钙（β-TCP）材料对海水浸泡兔胫骨骨缺损的修复效果。方法:选取27只雄性新西兰大白兔，按随机数字表法分为普通组、对照组、海水组，每组9只。采用手术截骨的方法构建兔胫骨骨缺损模型。普通组不用海水浸泡，对照组和海水组在术后8 h内用海水浸泡2 h。造模成功后，三组动物术后5~7 d内伤口外观无明显红肿及脓性分泌物后行清创并植入填充物。对照组用负载万古霉素和 BMP-2的明胶海绵填充；普通组和海水组植入负载万古霉素和 BMP-2的3D打印纳米β-TCP支架。三组动物填充结束后，逐层缝合，碘伏消毒，并注射硫酸庆大霉素抗感染，石膏外固定。分别于术后4，8，16 周摄患肢胫骨正位 X 线片，运用Lane-Sandhu X线评分标准评价各组骨缺损修复效果。取16周骨缺损组织行HE染色，观察骨组织生长情况。结果:术后4周，普通组、对照组、海水组的Lane-Sandhu X线评分分别为（2.8±1.1）分、(1.1±0.9）分、(2.2±1.0）分，其中对照组较普通组低（ P<0.05），海水组与普通组、对照组比较，差异无统计学意义（ P均>0.05）；术后8周，普通组、对照组、海水组的Lane-Sandhu X线评分分别为（8.2±1.0）分、(2.8±1.0）分、(6.1±0.9）分，其中海水组、对照组较普通组低（ P均<0.05），海水组较对照组高（ P<0.05）；术后16周，普通组、对照组、海水组的Lane-Sandhu X线评分分别为（10.0±1.3）分、(3.8±1.0）分、(9.3±1.2）分，其中对照组较普通组、海水组低（ P均<0.05），海水组与普通组比较，差异无统计学意义（ P>0.05）。术后16周，三组骨组织学形态观察可见不同程度骨组织形成，其中普通组的骨缺损修复效果最佳，海水组次之。 结论:负载万古霉素和BMP-2的3D打印纳米β-TCP材料能较好修复海水浸泡骨缺损，促进骨组织再生。

目的:观察一体黏合骨支架亲水性、组织相容性和生物安全性。方法:聚乳酸-乙醇酸(PLGA)/β磷酸三钙(β-TCP)骨支架作为对照组，两组支架均通过快速成型方法制作。亲水性通过吸水率检测；细胞在支架上的增殖能力通过噻唑蓝(MTT)比色法测定；成骨分化能力通过碱性磷酸酶检测；体外生物安全性通过细胞计数试剂盒(CCK-8)细胞毒性试验检测。组间比较采用 t检验。 结果:一体黏合骨支架吸水率[(25.2±0.6)%]显著高于对照组[(2.7±0.2)%， t＝17.000， P<0.01， n＝3]，差异均有统计学意义；细胞在两组支架共培养3、8、13 d后MTT比色法测定值分别为0.16、0.33、0.75和0.14、0.20、0.45，结果显示共培养的第3～13天，细胞在两组支架上数量均显著增加( t＝5.500， P<0.05)，差异均有统计学意义；从第8天开始细胞在一体黏合骨支架上的数量明显高于对照组( t＝6.500， P<0.05， n＝3)，差异均有统计学意义。细胞在两组支架共培养第3、8、13天，碱性磷酸酶的表达值分别为62、151、228和39、84、121细胞在两组支架上的碱性磷酸酶的表达均显著提高，细胞在一体黏合骨支架上的碱性磷酸酶的表达明显高于对照组( t＝8.100， P<0.05， n＝3)，差异均有统计学意义。细胞在两组支架共培养2、4、6、8 d后吸光度值分别为0.323、0.523、0.752、0.931和0.328、0.521、0.753、0.932，细胞毒性试验检测差异无统计学意义( t＝1.100， P>0.05， n＝3)。 结论:一体黏合骨支架具有良好的亲水性、生物相容性和生物安全性。

目的:通过对比研究3D打印纳米β-磷酸三钙（β-TCP）支架动物体内缓释效果。方法:采用光固化3D打印结合挤压堆叠高温烧结技术打印纳米β-TCP支架，并使用扫描电镜，X射线衍射，生物力学方法检测支架性能，植入大鼠皮下检测其药物释放效果，并与对照组硫酸钙支架进行对比。结果:3D打印纳米β-TCP支架内孔径约400 μm左右，其XRD在30处最高峰，支架抗压强度检测在保持支架良好形态不变的情况下，最大承受力约为170 N，所承受的压缩强度约为5 MPa，其载万古霉素缓释时间可长达56 d以上，缓释浓度高于对照组。结论:3D打印纳米β-TCP支架负载万古霉素缓释效果较医用硫酸钙颗粒更好，同时具有较好的力学强度和一致的孔隙率。

目的:探讨采用3D打印技术制备的β-磷酸三钙(β-TCP)仿生骨支架的形态结构特点及其相关生物性能，并观察其修复新西兰兔股骨髁部骨缺损的效果。方法:选取5~6月龄新西兰大白兔20只，随机分为支架组和空白组，每组10只；两组大白兔按造模术后采集标本的时间不同又分为两个亚组，每组5只。两组大白兔均于左侧股骨用环钻钻取直径约5 mm、长约10 mm的圆柱形松质骨块，建立股骨髁骨缺损模型。空白组截取的10个松质骨标本，使用微计算机断层扫描技术进行扫描，获得骨缺损标本的结构影像学数据，通过3D生物打印系统设计出相应的仿生骨支架模型，再以β-TCP作为打印材料，打印出20枚仿生骨支架。取10枚β-TCP支架测量高度、直径，电子显微镜下观察β-TCP支架孔道形态结构特点，测量大孔的直径和孔隙率，使用电子力学测试机测定β-TCP支架的弹性模量与抗压强度。空白组10只大白兔造模后不植入任何材料。支架组10只大白兔在造模后，将制备的10枚β-TCP支架植入骨缺损处。分别于术后第6、12周使用耳缘静脉推注空气方法处死空白组和支架组的各亚组大白兔，于骨缺损部位或植骨部位上下离断、截取长约10 mm骨段，制备切片，HE染色，观察骨组织生长情况；采用Lane-Sandhu组织学评分标准对骨组织修复情况进行评价。结果:使用3D生物打印技术制备的20枚圆柱体β-TCP支架，与松质骨标本结构形态相似。支架高度(9.97±0.08)mm、直径(5.09±0.07)mm，松质骨标本高度(9.96±0.39)mm、直径(5.01±0.22)mm，支架与松质骨标本比较差异均无统计学意义( P值均>0.05)。扫描电镜观察到支架表面及内部呈均匀多孔状，孔径相互连通，大小相仿，孔隙分布较均匀，在大孔侧壁布满了微孔，外形多为近似圆形；其中大孔直径为(223.02±18.20)μm，孔隙率为74.02%±1.38%。松质骨标本大孔直径(227.02±31.20)μm，孔隙率为76.02%±3.29%，支架与松质骨标本比较差异均无统计学意义( P值均>0.05)。使用电子力学测试机测定支架的抗压强度为(2.93±0.65)MPa，弹性模量为95~190 MPa。骨组织切片HE染色：术后第6周，支架组植骨处可见较成熟的骨组织，骨小梁和骨髓组织增多，新生骨正在逐渐覆盖植骨材料，周围可见少量成骨细胞，出现少量新生骨并向材料内长入；空白组的骨缺损处周围有少量类骨组织形成，大量成纤维细胞和脂肪组织生长，未见明显成骨细胞及骨小梁结构。术后12周，支架组植骨处出现成熟的骨小梁和骨髓组织，有编织骨形成，新生骨量较多，部分材料已被吸收降解，材料存留较少；空白组的骨缺损处见少量骨组织从缺损边缘向内长入，大部分被成纤维细胞和脂肪组织填充。Lane-Sandhu组织学评分，术后6周、12周支架组分别为(5.2±0.3)、(8.1±1.2)分，空白组分别为(1.3±0.5)、(4.5±0.6)分，支架组评分均大于空白组，差异有统计学意义( t＝7.341、12.672, P值均<0.05)。 结论:3D生物打印技术制备的β-TCP仿生骨支架，与松质骨标本的骨组织解剖结构形态相似，且具有良好的生物力学性能，可以提供个体化的仿生骨支架，修复新西兰兔股骨髁部骨缺损的效果良好。

目的:结合3D打印技术与可降解复合材料，探讨可用于中耳听力重建的组织工程听骨支架的制备方法。方法:选择国产高分子聚合物聚乳酸-羟基乙酸共聚物（polylactic acid-glycolic acid copolymer, PLGA）和可降解陶瓷β-磷酸三钙（β-tricalcium phosphate,β-TCP），按设计配比应用低温沉积方法制备打印原料。采用自主研发的低温沉积打印装置，根据所需支架的外形设计编程代码，选择合适的打印程序文件，低温环境下制备组织工程听骨支架。支架打印成型后冷冻干燥，灭菌备用。分别用光镜、扫描电镜观察支架表观特征与内部结构，检测其孔径、孔隙率以及力学特性。结果:3D打印后可获得所需降解支架，呈小柱状，直径1.5 mm，长度6.0 mm，光学显微镜下可见其表面有微孔。扫描电镜下构成支架的单丝呈横竖交织的经纬结构，间距1.2 mm，单丝间有交联孔道互相连接。支架表面可见直径100~400 μm类圆形或四边形孔隙，其间的交联孔道直径约50 μm，周边圆形微孔直径约10~40 μm。在PLGA材料表面附着粒径约700 nm的β-TCP微粒。整体支架的平均孔隙率为（83.43±0.01）%，负载重组人骨形态发生蛋白-2（recombinant human bone morphogenetic protein-2，rhBMP-2）含量约0.7 μg/mm 3。经冻干处理后支架机械强度适中，拉伸及挤压后无明显变形，符合组织工程骨力学要求。 结论:运用低温沉积打印法，通过严格控制的流程与条件，可制备供植入实验的高分子聚合物-可降解陶瓷听骨组织工程支架。该复合材料具有合适的孔隙率及力学特性，可负载成骨诱导因子。

目的 探究纳米多孔β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)复合自体骨折血肿的异位成骨潜能.方法 将78只新西兰大白兔随机分为A、B、C、D和E共5组,髂骨翼上截取约5 mm×10 mm×10 mm的骨块,造成人工骨折并形成血肿,然后分别将血肿/β-TCP、β-TCP、血肿/髂骨、髂骨种植于背阔肌下,于模型建立后第1、4和8周取下背阔肌下标本,采用病理染色技术和免疫组织化学技术评估新骨生成、支架材料降解情况及进行生物力学测试.E组用于观察血肿在β-TCP支架内部的吸附观察,E组动物健侧髂骨设为正常对照组(F组),仅行生物力学测试.结果 髂骨骨折后第4天大量的细胞和细胞外基质充填在支架内,此时的血肿/β-TCP机械性能稍优于单纯β-TCP支架.A、C两组标本有周围有较多的新生骨组织及血管组织,而B、D两组标本却只能见到极少量散在的类骨质形成,且D组标本吸收明显;在残余支架体积方面,A、B两组之间差异无统计学意义(P＞0.05).A、C两组新生骨量随着时间的延长而增加(P均＜0.01),而B、D两组新生骨量随时间的变化差异无统计学意义(P＞0.05).结论 β-TCP与骨折血肿内活性成分具有良好的相容性,β-TCP复合骨折血肿后具有确切的成骨潜能,有望作为一种新型的陈旧性骨折及骨缺损的治疗策略.

目的 分析 3D打印技术制备β-磷酸三钙(β-TCP)仿生骨支架的形态结构特点及其成骨性能.方法 随机选取 24 只新西兰兔,建立股骨髁部缺损模型.采用 3D打印技术制备β-TCP仿生骨支架,将实验兔随机分为 2 组,每组 12 只.其中对照组未植入任何材料;实验组植入β-TCP仿生骨支架,观察4 周、8 周和 12 周后的两组骨修复结果,评价其成骨性能.结果 实验组术后第 4 周、8 周、12 周时的骨组织学评分均高于对照组,骨小梁厚度、数目、骨小梁体积/总体积均高于对照组(P<0.05).3D打印的仿生骨支架的直径、高度、孔隙率以及抗压强度、弹性模量与天然松质骨之间的差异无统计学意义(P>0.05).结论 3D打印技术制备的β-TCP仿生骨支架,可促进骨缺损的修复,支架形态学结构及成骨性能与松质骨相近.

目的 探讨β-磷酸三钙/聚乳酸-羟基乙酸共聚物(β-TCP/PLGA)复合骨髓间充质干细胞(BMSCs)联合高压氧修复海水浸泡骨缺损的疗效.方法 复苏和传代的BMSCs接种于pTCP/PLGA支架上,构建组织工程骨.60只新西兰兔在双侧桡骨制作1.5cm的骨缺损,经海水浸泡3h后,分成4组,A组:空白对照组;B组:单纯BMSCs组;C组:BMSCs+高压氧组;D组:β-TCP/PLGA+ BMSCs高压氧组.分别于术后4、8A2周分别X射线摄片处死后取桡骨.通过X线片、苏木素-伊红(HE)染色和免疫组织化学检测,评价各组海水浸泡骨缺损修复效果.结果 影像学检查,术后12周A组骨缺损未完成修复,断端硬化;B组骨缺损部分修复;C组骨缺损基本完成修复,髓腔未通;D组骨缺损完成修复,髓腔再通.各个时间点骨痂灰度值D组＞C组＞B组＞A组(P＜0.05).组织学观察,术后12周,A组少量板层骨;B组少量板层骨形成,少量骨小梁生成;C组大量板层骨形成,骨小梁排列欠规则;D组大量板层骨形成,骨小梁排列规则.免疫组织化学检测各组表达骨钙素(OCN)强度,术后4周最强,术后8周减弱,术后12周达到最低.术后4周和8周,OCN表达强度D组＞C组＞B组＞A组(P＜0.05),术后12周各组差异无统计学意义(P＞0.05).结论 β-TCP/PLGA复合BMSCs联合高压氧是修复海水浸泡骨缺损的有效方法之一.