目的:构建3D打印β-TCP支架负载INH/RFP PLGA缓释微球复合材料;对3D打印β-TCP-INH/RFP-PLGA复合材料的细胞毒性及成骨作用研究;构建慢性骨髓炎模型,并将该复合材料植入模型当中,观察该材料的治疗效果;本研究旨在研究一种新的治疗感染性骨缺损的骨修复材料,为临床治疗提供一种新思路及新方案。方法:1.3D打印β-TCP支架负载INH/RFP PLGA缓释微球复合材料的构建通过CAD软件进行设计,运用3D打印机进行打印β-TCP支架,最后1200℃高温煅烧;采用正交试验设计对乳化溶剂挥发法制备INH/RFP PLGA微球的制备工艺进行优化,测定微球的相关表征及缓释性能;最后运用离心震荡法将3D打印的β-TCP与INH/RFP PLGA缓释微球进行复合,测定相应的抗菌能力。2.3D打印β-TCP支架负载INH/RFP PLGA缓释微球复合材料的细胞毒性研究及成骨能力研究将实验分为4组,分别是空白对照组、单纯支架组、微球组、复合材料组;与大鼠骨髓间充质干细胞进行共培养,研究材料的毒性及成骨性能研究。3.慢性骨髓炎模型的构建用2mm的克氏针在兔股骨髁上2cm钻孔,注入不同浓度的MRSA菌,研究细菌浓度与骨髓炎模型的关系,探究合适浓度的MRSA菌构建的兔股骨骨髓炎模型。4.3D打印β-TCP支架负载INH/RFP PLGA缓释微球复合材料对感染性骨缺损的治疗研究将实验清创后分为4组,空白组、微球组、支架组、复合材料组分别植入感染模型中,通过影像学,病理学研究材料对感染性骨缺损的治疗效果,为临床治疗提供理论基础。5.统计学方法本实验采用单因素方差分析及正交实验分析,组间比较采用LSD法进行统计学处理。结果:1.3D打印β-TCP支架负载INH/RFP PLGA缓释微球复合材料的构建通过扫描电镜观察发现3D打印β-TCP支架的孔隙为400um,测定孔隙率为(66.34±2.76)%;抗压程度测定为123.5±15.8N和7.8±1.2MPa,符合人类松质骨压缩强度(2-12 Mpa)。乳化溶剂挥发法制备PLGA缓释微球,通过正交试验得最佳制备工艺水平为:PLGA浓度15%、PVA浓度2%、油水比2:1、药物载体比1:2、药物利福平与异烟肼比3:4;平行制备三批微球平均粒径264±7.0um,利福平与异烟肼的载药率分别为14.6±0.7%和12.6±0.8%,利福平与异烟肼包封率分别为80.6±1.1%和52.4±1.2%。2.3D打印β-TCP支架负载INH/RFP PLGA缓释微球复合材料的细胞毒性研究及成骨能力研究通过CCK8实验,得出支架、微球、复合材料的生物毒性较低,碱性磷酸酶及PCR实验研究证实β-TCP支架具有成骨作用;复合材料具有良好的抗菌效果。3.慢性骨髓炎模型的构建通过不同浓度的MRSA菌进行筛选实验,得出兔股骨慢性骨髓炎制作模型最佳浓度为1×10~6CFU~1×10~7CFU,本实验简单易行,为兔股骨慢性骨髓炎模型建立的最佳浓度。4.3D打印β-TCP支架负载INH/RFP PLGA缓释微球复合材料对感染性骨缺损的治疗研究通过复合材料植入骨髓炎模型实验研究发现,微球组具有良好的抗菌性能,复合材料组既有良好的抗菌性能,又可以促进骨的长入;复合材料组可以成为一种新型的抗菌与一期骨修复的材料。结论3D打印β-TCP支架负载INH/RFP PLGA缓释微球复合材料在治疗慢性骨髓炎方面具有良好的生物性能,在抗菌及骨修复方面具有较强的作用;在未来治疗慢性骨髓炎个体化方案提供新的思路与方案,是一种理想的骨修复材料。