牙周病是人类口腔两大类主要疾病之一,在人群中的发病率高达80-90%,是引起成年人牙齿丧失的主要原因。牙槽骨作为牙周支持组织的主要结构,在牙体的发生、发育和萌出以及日常咀嚼中起重要作用。对于牙种植患者,植体区骨量充足是种植体植入的先决条件,也是保证种植成功的关键因素。因此,修复由严重牙周病引起的牙槽骨缺损已经成为牙种植手术治疗前的重要部分。近年来,随着组织工程在口腔医学领域的发展,利用组织工程技术构建三维多孔骨支架有望成为修复牙槽骨缺损的一种新技术。本文提出了基于生物3D打印技术制备个性化的多孔β-TCP/胶原支架修复患者牙槽骨缺损的方法。研究首先对组织工程研究进展和骨支架制备方法做了简要综述,总结现有牙槽骨修复方法,探讨组织工程在牙槽骨修复中的应用及前景。结合医学图像技术对患者牙齿进行了三维重建,并设计了与患者缺损牙槽骨外形匹配的个性化修复模块。利用团队研发的打印参数可控的生物3D打印机,结合牙槽骨结构和功能以及骨组织工程对支架材料的要求,选择β-TCP和I型胶原作为牙槽骨修复支架的生物材料。得出基础β-TCP支架成型良好的打印参数:浆料浓度为32 vol%、内径为0.35 mm的锥形打印针头、打印层厚为0.28 mm、填充间距为0.8 mm、气压0.12-0.18 MPa、打印速度为8 mm/s、平台温度37-40℃。在制备过程中,通过调控填充角度及胶原涂覆浓度,分析比较不同参数下牙槽骨修复支架的表观结构、孔隙率和力学特性,选定最优填充角度0/90°及最佳胶原涂覆浓度0.5 mg/m L。所得支架能准确再现设计的三维模型,可模拟天然骨中的胶原纤维网络,具有多级孔结构,大孔平均直径为315μm,微孔直径为3-5μm,孔隙率为84%。β-TCP/胶原支架的抗压能力为12.29±0.88 MPa,杨氏模量为116.74±27.75 MPa,与成人牙槽骨中松质骨相似。体外大鼠骨髓间充质干细胞(m BMSCs)支架培养实验结果显示,涂覆胶原的支架具有更好的生物相容性,能有效促进m BMSCs的粘附增殖,β-TCP/胶原支架上细胞具有更高的碱性磷酸酶(ALP)活性和Collagen-I、BSP相关成骨基因的表达。研究结果表明,生物3D打印制备的I型胶原涂覆的β-TCP支架具有匹配的外形,良好可控的孔隙结构,对m BMSCs有良好成骨活性,为骨组织支架在临床上缺损牙槽骨修复提供了新的解决思路和探索方向。