由于受年龄、创伤、肿瘤和其他疾病等因素的影响,遭受骨缺损的人日益增多。骨组织工程为恢复和修复骨缺损提供了合适的支架,因此,在过去的几十年里引起了学者极大的兴趣和关注。作为新型打印技术的3D生物打印,具有高精度、低成本、设计灵活,能在短时间内针对患者特异性几何形状按需创建极其复杂的结构等优势,这恰好符合骨缺陷多样性的问题,目前已被广泛用来解决组织工程和再生医学方面的一些难题。然而,作为3D生物打印的核心技术,是需要找到一种可行的生物墨水材料,且这种生物墨水需要满足可打印性、良好的生物相容性（对细胞无害且能促进细胞生长、黏附、增殖和代谢活动）、优异的机械性能和可控的生物降解性等要求。对于骨组织工程的应用,生物材料必须具有生物相容性才不会引起宿主的免疫反应,与用于骨组织工程应用的合成聚合物相比,天然聚合物中的可降解聚合物更有利于骨的修复,从而受到更多学者的关注。丝素蛋白（SF）作为一种天然纤维可降解聚合物,具有生物相容性好、可降解性强、力学性优及来源广泛等优势,适应广泛的生物医学应用,被认为是制备3D生物打印生物墨水的良好材料。本研究中,采用使用SF,明胶和安全低毒的多元醇作为原料,丝素蛋白作为结构基体以调节材料降解和机械性能,明胶用作丝基生物聚合物的填料,多元醇作为低毒添加剂用于诱导交联。通过三维打印技术和真空冷冻干燥技术制备生物墨水材料。实验中,观察到生物墨水的流变性能随着不同多元醇和各组分浓度的变化而变化,SF/明胶/丙二醇生物墨水在储能模量（G’）和β-折叠方面具有突出优势。本文通过丙二醇物理交联的方法制得支架材料,所有支架在α-MEM培养基中孵育后均显示出规则多孔的微观结构,随着孵育时间的增加,支架材料表现出更多的亲水性和降解行为。体外实验中,结果发现相比与S-Gel-PG20、S-Gel-Gly25和S-Gel-Ery25支架上培养的 MC3T3-E1 细胞,S-Gel-PG25 和 S-Gel-PG30（S-Gel-PG25/30）支架上培养的MC3T3-E1细胞中细胞粘附、增殖、分化和矿化能力更强。有趣的是,通过蛋白质免疫印迹法（Western Blot）实验,发现当在S-Gel-PG25/30支架上培养MC3T3-E1细胞时Smad1/5/8被磷酸化,并且Runx2也被激活。与该结果一致,在S-Gel-PG25/30支架上培养的 MC3T3-E1 细胞成骨特异性基因（Runx2,Osx,Bmp2,Ocn,Type Col-1,Opn）的表达水平也增加。总之,本文得出结论,在S-Gel-PG25/30支架上培养的MC3T3-E1细胞通过Smad激活的Runx2途径促进细胞成骨。本文的研究结果证明为骨组织再生的治疗提供了潜在的生物材料。