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目的本文旨在制备高强度3D打印掺镁硅酸盐多孔支架,通过细胞学及负重骨缺损修复重建实验评估支架的成骨能力及力学性能。方法:制备三磷酸钙(TCP),硅酸钙(CSi)及含镁摩尔浓度为10%的掺镁硅酸钙粉末(CSi-Mg10)。运用3D陶瓷墨水打印机分别打印三种材料的圆柱体支架(D:6mm;H:6mm),1150℃烧结。采用SBF模拟体液浸泡法评价其生物活性及体外抗压强度演变过程。选用MC3T3细胞培养后滴加于三种支架上,运用扫描显微镜,细胞骨架染色观察细胞形态分布。检测1,4,7天细胞增殖情况及7天成骨基因的表达量。分别将三种支架植入兔股骨缺损模型,动物处死前3天和10天分别肌注茜素红,钙黄绿素。于术后6,12,18周分别取材,通过micro-CT,硬组织切片,抗压力学测试,能谱分析检测三种支架的成骨能力及力学演变。结果:制备的支架孔径~350 um,孔隙率~50%。CSi-Mg10支架抗压强度(>110MPa)远大于TCP(<10MPa)及CSi支架(<30MPa),处于生理皮质骨强度范围(100至150MPa)。相较于TCP组,CSi组和CSi-Mg10组具有更舒展的细胞形态。经CCK-8检测,CSi-Mg10组与CSi组对细胞增殖无显著性差异(P>0.01),优于TCP组(P<0.01)。CSi-Mg10组的成骨基因表达量与CSi组无显著性差异(P>0.01),优于TCP组(P<0.01)。三组支架在术后早期(6周)CSi组成骨量相对于另外两组较高,成骨速度较快(P<0.01)。术后中期(12周)CSi-Mg10组成骨速度相较于另外两组更快(P<0.01,),且在术后18周与CSi组成骨量无明显差异(P>0.01),。能谱分析显示,随术后时间增加,CSi-Mg10支架在降解的同时磷灰石转化层厚度逐渐增加,Ca/P约为1.67(18周)。术后18周,CSi-Mg10支架仍然保持了~15MPa的抗压强度,介于修复区强度范围(10至15MPa),与另外两组相比有显著性差异(P<0.01),,且表现出弹塑性的力学性能。结论:本研究结果提示3D打印掺镁硅酸盐CSi-Mg10多孔支架相较于传统骨修复材料如TCP和CSi具有理想的力学性能和成骨能力,或有望成为临床上骨修复,尤其是负重骨修复的可选修复材料。