骨骼是人体中最复杂和最具活力的组织之一,其特点是具有显著的再生潜力。在大多数情况下,骨骼在受伤后具有稳态功能,能够恢复到其原始形态,而不会留下任何疤痕。然而,诸如骨延迟愈合或不愈合,以及严重的大块骨缺损等疾病对医生来说是棘手的挑战。近几十年来,随着人口老龄化的加剧,各种骨缺损带来的疾病也与日俱增,与此同时各种新型生物材料亦被设计出来,用于模仿骨微环境的特性,这些材料在骨再生的不同阶段极大地促进和加速了骨愈合。β-TCP（β-磷酸三钙）主要由钙磷元素组成,钙磷比为1.5,具有良好的生物相容性、生物降解性和骨传导能力,在骨组织工程领域受到广泛关注。二氧化钛（TiO2）具有无毒性、良好的生物相容性等优点,在骨植入物研究方面具有很大的潜力。生物材料研发的进步赋予骨支架非凡的骨传导性、血管化和神经内分泌效应以及抗菌作用等生物特性,近年来发展的3D打印制造技术可以很好实现人工骨支架对于特定的复杂仿生结构的需求。本论文首先探究了β-TCP/TiO2复合陶瓷的烧结温度曲线,并对β-TCP/TiO2复合陶瓷粉末以及原材料进行理化表征,观察β-TCP/TiO2复合陶瓷粉末烧结前后发生的理化性质变化,并且制定出了适合β-TCP/TiO2复合陶瓷的烧结曲线,还对β-TCP/TiO2复合陶瓷的微观形貌进行观测,并且计算出了陶瓷的体积收缩率约为33%,最后对β-TCP/TiO2复合陶瓷力学性能进行测试,结果表明随着TiO2的加入复合陶瓷的力学性能逐渐提升。接着,为了提高β-TCP/TiO2陶瓷的孔隙率,以及研究孔隙率对支架性能的影像,本实验采用了挤出式生物3D打印技术,打印出了β-TCP/TiO2凝胶复合材料多孔支架,再通过高温烧结得到β-TCP/TiO2多孔陶瓷支架,结果表明支架填充率为20%、30%、40%时,其宏观体积收缩率分别为57%、55%、54%,力学性能分别为0.81 MPa,1.87 MPa,2.69 MPa,CT值分别为521.25 Hu、1063.67 Hu、1509.25Hu。最后,采用直接共培养的方法对多孔生物活性β-TCP/TiO2陶瓷支架材料,来进行细胞学评价,先使用无菌的模拟体液（SBF）对其进行浸泡实验,进而计算样品表面钙磷比的变化对其矿化能力进行判断,结果表明支架具备优良的是生物矿化能力,再通过成骨细胞（MC3T3-E1）在多孔支架表面的粘附性情况,结果表明陶瓷支架的生物相容性良好,再通过检测细胞吸光度值来判断细胞毒性,结果表明陶瓷支架无细胞毒性。由上可知,本文设计的3D打印生物β-TCP/TiO2陶瓷支架材料,满足作为骨填充物的力学、生物学、CT影像学方面的要求,并且可以根据实际需求实现形状的个性化定制,在骨修复材料领域具有很大的应用潜力。