摘要：

文題釋義：

應力鬆弛：在總應變不變的條件下，由於黏彈性材料內部的黏性應變分量隨時間不斷增長，使回彈性應變分量隨時間逐漸降低，從而導致變形恢復力隨時間逐漸降低的現象。

蠕變：蠕變實驗方法有很多種類，如透過對材料試件施加恆定的壓力以研究材料壓縮蠕變效能，還可以對材料施加恆定扭力以研究材料的扭轉蠕變效能等。

背景：隨著3D列印技術在組織工程的快速發展，透過3D打印製備出多種支架材料被廣泛用於下頜骨缺損修復，3D列印技術為下頜骨缺損修復帶來了新的可能。

目的：採用低溫3D列印技術構建三維仿生骨支架材料，精確控制支架材料內部結構，並對其進行力學效能分析。

方法：在同等體積下，透過改變列印支架線束與線束的交錯角度，採用低溫3D列印技術分別列印不同角度(30°，45°，90°)的絲素蛋白/Ⅰ型膠原/羥基磷灰石支架與聚己內酯/羥基磷灰石支架(共6組支架)。單軸壓縮力學實驗以0.5%/s的壓縮速率載入6組支架，壓縮至30%的應變，觀察應力隨著應變的變化關係；應力鬆弛實驗以0.5%/s的壓縮速率分別載入至3種列印角度絲素蛋白/Ⅰ型膠原/羥基磷灰石支架10%，20%，30%的應變，鬆弛保持時間3 h，觀察應力隨時間的變化關係；蠕變實驗分別以2.5，3.75，5 kPa的恆定壓力壓縮列印角度為90°的絲素蛋白/Ⅰ型膠原/羥基磷灰石支架，蠕變保持時間3 h，觀察應變隨時間的變化關係。

結果與結論：①單軸壓縮力學實驗：對於絲素蛋白/Ⅰ型膠原/羥基磷灰石支架和聚己內酯/羥基磷灰石支架，相同壓縮應變下列印角度為90°支架的楊氏模量高於列印角度為30°，45°的支架。②應力鬆弛實驗：當保持壓縮速率、壓縮應變及壓縮角度恆定時，絲素蛋白/Ⅰ型膠原/羥基磷灰石支架的應力隨鬆弛時間的延伸先快速降低，然後緩慢降低，隨著鬆弛時間的延長，支架在開始時間段(1 600 s以內)應力下降很快，在後期時間段(3 700 s)應力降低速度減小，最後趨於平緩；當保持壓縮速率、壓縮應變恆定時，相對於列印角度為30°，45°的支架，列印角度為90°絲素蛋白/Ⅰ型膠原/羥基磷灰石支架的應力初值及趨於平穩時的應力值較高；當壓縮速率及壓縮角度恆定時，隨著壓縮應變值增加，絲素蛋白/Ⅰ型膠原/羥基磷灰石支架的應力值增加。③蠕變實驗：隨著蠕變時間的延長，90°的絲素蛋白/Ⅰ型膠原/羥基磷灰石支架的應變增加，在初始階段(500 s內)應變增漲較快，隨後應變緩慢增加最終趨於平緩，2.5 kPa下支架的應變變化範圍為35%到55%，3.75 kPa下支架的應變變化範圍從43%到57%，5 kPa下支架的應變變化範圍從45%到57%。

https://orcid.org/0000-0003-3758-0910 (孟露露) ；https://orcid.org/0000-0002-7288-6686 (高麗蘭)

中國組織工程研究雜誌出版內容重點：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 奈米材料; 緩釋材料; 材料相容性；組織工程

關鍵詞: 3D列印, 生物支架, 絲素蛋白, Ⅰ型膠原, 羥基磷灰石, 單軸壓縮, 生物力學

引用本文: 孟露露, 劉 浩, 劉 涵, 張 軍, 李瑞欣, 高麗蘭. 基於低溫3D列印絲素蛋白/Ⅰ型膠原/羥基磷灰石支架的力學效能[J]. 中國組織工程研究, 2022, 26(22): 3550-3555.