一、3D打印与微弧氧化技术制备含硅多级孔洞钛支架材料

3D打印和微弧氧化技术制备出了具有宏 - 微孔相结合的多级孔洞，同时含有生物学活性离子硅的支架材料。具体研究如下：

1. SEM观察：通过对微弧氧化前后的多孔支架进行 SEM 发现，微弧氧化处理后的支架表面出现大量不同层次的微纳米孔洞结构，并且涂层上可见均匀规则的纳米级颗粒，形成宏孔和微孔结合的多级孔洞支架。
2. EDS分析：EDS 结果可以看到，Ti - DIA 组仅有单一的 Ti 元素，而经微弧氧化处理后组的元素有 O、Si、P、Ti，说明经过微弧氧化处理后，电解质中的 O、Si、P 等元素经过微弧氧化反应注入到了钛表面中。
3. XRD检测：XRD 结果可以看到，通过微弧氧化技术并没有改变钛支架的晶相。
4. 接触角实验：接触角实验证明，通过微弧氧化技术可以改善支架材料的亲水性能。对于实验中微弧氧化前后接触角较大，分析认为材料表面的性能会受到环境气氛、材料保存处理方式、实验过程中人为干扰等因素的影响，因此产生较大偏差，后期会进一步优化实验方法，对材料表面润湿性进行测算。
5. 生物学性能初步检测：为了初步检测支架材料的生物学性能，利用 MC3T3 - E1 细胞进行实验。CCK - 8 实验结果表明，宏 - 微孔钛支架表面对 MC3T3 - E1 具有较好的细胞相容性，其表面的含硅涂层对 MC3T3 - E1 的黏附、增殖产生一定的促进作用。

研究结论：本研究通过 3D 打印和微弧氧化表面处理方式制备出了具有含硅宏 - 微孔相结合的钛支架材料，降低钛支架材料弹性模量的同时，提高了其生物学活性。但是否具有成骨促进作用及其机制还有待进一步研究。

二、计算机辅助设计与 3D 打印制备宏多孔纯钛支架及微弧氧化改性研究

1. 支架制备与表征：计算机辅助设计与 3D 打印成功制备了钻石结构与简单立方结构的宏多孔纯钛支架，并通过表征得出宏多孔钛支架基本符合设计要求。孔隙率测定结果显示，3D 打印钛支架相对误差率＜20%。
2. 力学性能检测：通过三点弯曲试验检测得出四组多孔钛支架具有较好的力学性能，且均与下颌骨皮质骨力学性能相适配。
3. 微弧氧化改性及细胞实验：通过微弧氧化的表面处理方法对宏多孔钛支架进行表面改性，形成具有微 - 宏孔多级孔洞结构的支架。体外细胞实验证明，相较于单纯的宏孔支架，微 - 宏孔的表面形态能更好地让细胞黏附、增殖。

研究意义：以上结果为构建仿生下颌骨皮质骨支架进而修复颌骨缺损提供了一定参考。

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