近年来,牙体缺失或缺损后选择牙种植修复的患者越来越多,而临床上常用的钛合金种植体都是致密结构,其弹性模量与人体牙槽骨的弹性模量差异过大,容易产生“应力屏蔽”。由于人体骨组织是由密质骨和松质骨组成的,越来越多的学者开始研究梯度多孔种植体以降低植体的弹性模量并模拟人体骨组织的骨特性。有研究表明,种植体的微观结构对其生物学和生物力学特性至关重要。然而,在考虑微观结构设计时,对于不同方向梯度变化的多孔结构和均匀多孔结构相比较,何种多孔结构在生物学和生物力学中表现更好目前研究较少。本研究基于三周期极小曲面结构（TPMS）设计了两种不同方向孔隙率梯度变化的多孔支架,以模拟骨骼的生物力学特性,并设计了均匀多孔支架做对照,用3D打印技术制备3组具有不同多孔结构的钛合金圆柱形支架及圆盘支架,对3组圆柱形钛合金支架进行力学性能评价,并增加一组钛合金实心圆盘与3组钛合金多孔圆盘一起进行体外生物学性能评价。压缩试验揭示了3种圆柱形支架生物力学性能的统计学显著差异。孔隙率沿z轴从上到下逐渐增大的支架（Gz）在3组中弹性模量和抗压强度最高,具有优异的力学性能,孔隙率沿xy平面从中心到四周逐渐增大的支架（Gxy）与均匀多孔支架（UN）的力学性能差异无统计学意义,但3组多孔钛合金支架的弹性模量均较致密钛合金显著降低。圆盘支架用r BMMSCs进行体外培养,发现4组支架中,Gxy组在细胞增殖和早期成骨方面表现出优异的生物相容性,可能有利于骨组织的持续长入。Gz组的生物相容性略逊于Gxy组,其次是UN组,但总体而言,三组多孔结构的生物相容性均优于实心组。通过以上实验,本研究发现不同方向梯度变化的多孔钛合金结构对支架的力学性能和生物相容性可产生不同的影响。此次实验结果为未来临床上不同类型牙槽骨的患者定制个性化的牙种植体提供了方向。