目的:改良加工小牛冻干松质骨技术,通过数字化模型精准设计股骨头骨支架及将其在自主研发的灌注生物反应器内加载肌腱干细胞诱导分化。为股骨头坏死再生提供材料基础。方法:通过对SD大鼠的股骨头MicroCT的数据进行分割重建,设计股骨头骨支架模型。采用改良的小牛冻干松质骨加工方法,将小牛新鲜松质骨数控雕刻成股骨头骨支架,并采用酶消化法进行去抗原后冻干。依据股骨头骨支架模型设计制造12轴灌注生物反应器模型,并进行3D打印实物。分离提取SD大鼠肌腱干细胞,扩增至第3代进行生物反应器内加载,并使用骨诱导培养基进行诱导成骨。结果:与小牛新鲜松质骨相比,小牛冻干松质骨脆性增加,小尺度加工易发生碎裂。先加工后去细胞冻干的改良小牛冻干松质骨加工方法成功解决了小牛冻干松质骨小尺度加工碎裂问题。加工成型的股骨头骨支架具备小于100μm的精度。自主设计的生物反应器灌注流速经过适宜肌腱干细胞的成骨和增殖流速优化可达到股骨头骨支架表面流速400-1000μm/s。能够将富肌腱干细胞的股骨头骨支架成功诱导成骨。结论:小牛冻干松质骨的数控加工技术能够生产出具有天然骨小梁各向异性结构的骨支架,将其置于灌注生物反应器内,肌腱干细胞可在其表面增殖分化。这种医学材料支架可能具有治疗股骨头坏死的潜力。