三维打印技术具有快速成型、原料利用率高、精确调控结构等优点。然而,直接三维打印生物陶瓷支架比较困难,需添加粘结剂,并在后续过程中除去。高分子前驱体法制备陶瓷材料可选择特定含硅高分子,经过成型、高温处理,得到含硅非氧化物陶瓷,同时可添加活性填充物反应生成硅酸盐陶瓷。将三维打印与高分子前驱体法相结合,简化了具有复杂或者多孔结构硅酸盐生物陶瓷的制备。硅酸二钙（β-Ca₂SiO₄）生物陶瓷作为骨修复材料具有优异的生物学性能,包括矿化形成羟基磷灰石、诱导形成新骨的能力等。然而,基于硅酸二钙支架的制备比较传统,无法精确控制支架结构以及内部孔道。三维打印技术结合高分子前驱体法提供了解决方案。因此,本论文提出以三维打印技术结合高分子前驱体法制备硅酸二钙陶瓷支架,并详细研究工艺条件、复相成分等对硅酸二钙陶瓷支架的生物学性能影响,具体研究内容和结果如下:（1）提出以硅树脂为高分子前驱体,碳酸钙粉末为活性填充物,异丙醇为溶剂配制浆料,经三维打印成型并在氩气中烧结制备硅酸二钙（β-Ca₂SiO₄）生物陶瓷支架。研究结果表明,烧结温度大于900°C就能够形成纯的硅酸二钙陶瓷相;随着烧结温度的提高（900-1200°C）,硅酸二钙陶瓷的结晶度和密度增大,孔隙率减小,提高了支架的力学强度（5.2MPa）;不同烧结温度下的硅酸二钙支架都具有良好的体外矿化能力,且在模拟体液（SBF）中都能降解。细胞实验结果显示,大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）在支架上的黏附、增殖和成骨分化的水平在一定程度上都可以通过支架烧结温度的提高而提高;体内动物实验结果表明,硅酸二钙陶瓷支架具有成骨能力,但有待于进一步提高。（2）以上研究发现硅酸二钙生物陶瓷支架的降解速率快,而降解释放的大量钙离子容易导致支架周围环境呈现较高的碱性,一定程度上不利于相关细胞活性,限制了支架的成骨能力。针对此问题,本章提出在硅酸二钙陶瓷支架中引入第二相钛酸钙（CaTiO₃）以控制其降解速率、抑制钙离子溶解,从而提高新骨形成能力。因此,本章通过加入第二种活性填充物二氧化钛（TiO₂）,并且减少相应含量的钙,成功制备出硅酸二钙/钛酸钙（β-Ca₂SiO₄/CaTiO₃）复合陶瓷支架。研究结果表明,随着二氧化钛含量的增多,钛酸钙也相应增多,并且钛酸钙增多可以有效控制支架的降解速率和产生的高碱性。细胞实验显示,钛酸钙第二相引入可显著提高大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）增殖和成骨分化的水平,而在大鼠颅骨缺损模型中植入支架八周后,β-Ca₂SiO₄/CaTiO₃复合陶瓷支架明显促进更多的新骨形成。（3）虽然β-Ca₂SiO₄/CaTiO₃复合陶瓷支架可通过抑制降解速率促进新骨形成,但其力学强度有待于进一步提高。因此,本章基于氧化锆（ZrO₂）的熔点高,力学强度大、稳定性和生物相容性好等特点,提出在硅酸二钙陶瓷支架中复合Zr O₂以控制降解速率、提高力学强度,从而提高其生物学性能。以硅酸二钙为基体,通过加入不同含量的ZrO₂为惰性填充物,经三维打印成型以及高温烧结成功制备出硅酸二钙/氧化锆（β-Ca₂SiO₄/ZrO₂）复合陶瓷支架。研究结果发现,随ZrO₂氧化锆含量的增多,β-Ca₂SiO₄/ZrO₂支架的力学强度有了显著性的提高,抗压强度达到6.1MPa,同时其降解速率得以控制;细胞和动物实验结果表明,ZrO₂引入β-Ca₂SiO₄陶瓷支架明显促进大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）增殖、成骨分化,以及在大鼠颅骨缺损处新骨形成。本论文通过三维打印技术结合高分子前驱体法成功制备了硅酸二钙陶瓷支架、硅酸二钙/钛酸钙复合陶瓷支架和硅酸二钙/氧化锆复合陶瓷支架,具有良好的生物活性和成骨能力,并且通过复合功能组分有效提高了支架的理化和生物学性能。本论文的研究是硅酸盐生物陶瓷支架制备技术的拓展,也为骨组织工程提供潜在的支架材料,具有良好的应用前景。