骨材料植入与骨组织工程是目前修复大段骨缺损的两类重要手段，其核心均离不开骨修复多孔支架的制备，而支架材料的选择及三维结构的设计和构建是决定支架骨修复效果的关键。理想的大段骨缺损修复支架应该可降解并具有可控的三维大孔结构以及表面微纳米结构。通过3D打印技术，特别是挤出式3D打印技术可以制备出各类三维结构完全可-控的可降解骨修复支架。硅酸盐类可降解骨修复多孔支架便是其中的佼佼者。但一般的3D打印硅酸盐陶瓷支架在打印成型之后都会因高温后处理而导致精度下降。并且这些材料的力学强度都比较低，无法用于承重骨缺损修复。　　因此，本论文以“挤出式3D打印制备可降解骨修复支架”为研究基础，选择了三类可降解骨修复材料，分别是低温自行固化的硅酸三钙(C3S)骨水泥材料、结合了聚己内酯(PCL)易加工特性以及镁黄长石（AKT）生物活性的AKT/PCL复合材料，以及有望应用于承重骨修复的纯铁(Fe)材料。另一方面，针对每一种体系的3D打印支架，我们又根据材料的具体特性设计了不同的表面修饰方法，且充分研究了这些表面修饰对支架理化性能和最终体内外成骨性能的影响。具体研究结果如下:　　(1)本文将3D打印技术与可以低温成型的C3S骨水泥进行结合，根据设定的打印程序成功地在常温下制备了C3S骨水泥多孔支架。3D打印的C3S骨水泥多孔支架进而在常温水溶液中成型而不需要进行高温烧结，三维结构精确，同时可以在打印过程中原位定点装载不同药物。模型药物罗丹明B和钙黄绿素的装载与释放来充分证明了3D打印C3S骨水泥可以实现在打印过程中不同药物在支架任意位置的灵活装载以及可控释放。　　采用硬板转化法，通过不同磷酸盐溶液处理在支架表面构建出纳米片状和纳米针状HA涂层，均匀覆盖在整个支架表面。细胞实验表明，纳米HA涂层能够明显地促进大鼠骨髓间质干细胞在支架上的粘附和ALP活性表达，其中具有表面纳米针状HA结构的C3S骨水泥多孔支架上细胞的ALP活性最高。在此基础上，我们将表面无纳米结构的C3S骨水泥支架与具有纳米针状HA结构的C3S骨水泥多孔支架植入兔子股骨缺损进行骨修复，X射线及组织学切片(H&E)分析进一步证实表面具有纳米针状HA结构的C3S骨水泥多孔支架能够更加显著地促进新骨的长入，是非常有潜力的临床骨修复材料。　　(2)本文将成骨性能优异的镁黄长石(AKT)与FDA认证的易加工的可降解高分子PCL与进行复合，通过3D打印制备出孔径规则、三维连通、陶瓷颗粒分布均匀的AKT/mPCL复合多孔支架。与纯mPCL相比，40AKT复合支架有着更加优异的力学性能和体外降解速率。　　采用丙酮-NaOH两步侵蚀法来提高了支架的表面亲水性、粗糙度、比表面积、体外降解速率、蛋白吸附能力和离子释放速率。在此基础上又通过SBF浸泡法，在支架表面沉积纳米片状CaP涂层，进一步提升支架各方面理化性能。细胞实验表明，表面处理后的支架，尤其是有CaP涂层的支架能够更好地促进成骨细胞的粘附、增殖及体外成骨活性。通过对动物实验样品的micro-CT及H&E染色分析，进一步证实表面处理后的复合支架有着更好的新骨长入能力。表明修饰后的3D打印AKT/mPCL复合多孔支架有望作为新型骨修复支架而应用于临床。　　(3)我们根据设定的打印程序制备出了孔径规则、三维连通的可降解纯Fe多孔支架胚体，再进行高温烧结得到最终的纯Fe多孔支架，并通过调控3D打印Fe支架的宏观结构，调节支架力学强度至承重骨力学范围内。　　利用EDTA-Ca-Na2与NaH2PO4水热反应在支架上生成HA纳米涂层。并且通过控制反应的pH值、反应温度及时间来控制HA纳米涂层的形貌及最终厚度。实验证明这层HA纳米涂层与Fe基底的结合很牢靠，能够有效地降低Fe离子的释放浓度，提高Fe多孔支架的细胞相容性。当HA纳米涂层达到一定厚度时，细胞完全在支架上存活且随着时间而不断增殖。并且具有HA纳米涂层的Fe支架能够提升细胞的ALP活性表达和成骨相关基因(OCN、ALP和BMP-2)表达，表明修饰后的纯Fe多孔支架在一定程度上可以促进体外成骨，是很有前途的承重骨缺损修复材料。　　综上所述，本文选取C3S骨水泥、AKT/mPCL、纯Fe三类可降解不同类型材料进行3D打印，基于挤出式3D打印制备的可降解骨修复多孔支架形状、尺寸、大孔结构精确可控。并针对它们各自的缺点，设计不同的表面修饰方法对3D打印支架进行表面修饰，继而优化支架整体理化性能，提高其体内外成骨活性。这些研究结果对于设计与制备更为理想的可降解骨修复支架具有很高的参考价值。