创伤、感染、肿瘤等疾病引起的大段骨缺损是临床难点之一，多年来许多研究者摸索了大量骨缺损的修复方法，先后经历了自体骨移植、同种异体骨移植、异种骨移植、人工骨替代用品和工程化化人工骨等几个阶段，但即使被称为金标准的自体骨移植仍面临着供区来源有限、给患者带来的副损伤较重等问题。随着组织工程技术的日益发展及患者的迫切需要，骨缺损修复的研究已经逐步从基础研究向临床研究转换，经研究发现，植入体内的种子细胞只有在血管周围150-200μm的范围内才能通过营养的弥散得以存活，如果不能快速建立血管，就难以构建大而有效的器官。因此，对于修复大节段的骨缺损来说，采取有效的方法解决成骨区血管供应是获得治疗成功的关键，目前有关组织工程骨中血液供应的重建方式主要集中在以下4个方面：
- 利用生长因子促进新生血管的形成，但生长因子单纯粘附在材料的表面，不能有效缓慢释放，对患者造成不利影响
- 血管内皮细胞与成骨细胞联合培养支架后植入体内，但形成的组织结构紊乱，容易造成血管瘤的形成
- 显微外科技术与骨组织工程联合应用促进血管形成：筋膜瓣包裹术、血管束植入技术，但成功率不高，容易造成副损伤
- 联合基因工程技术促进血管的生成，但过程操作复杂
生物支架是组织工程研究的重要组成部分，是一种能够模仿天然组织功能，适合种子细胞生长和发挥生物学功能的生物活性材料，是影响组织重建成功与否的关键因素之一。理想的支架材料应具备良好的生物相容性，尽量不引起免疫排斥反应；可降解，最终被自体再生组织替代；表面化学特性和表面微结构利于细胞的粘附、生长和增值；可塑性，可根据缺损情况设计外观，便于一次性整体修；70%~80%的孔隙率；内部有三维孔道结构，利于细胞进入和物质运输；有满足生理需要的力学特性。常用制备三维支架的方法包括气体泡沫法、相分离法、冷冻干燥法、沥滤法等，一方面这些方法在孔隙率、孔径、形貌控制、空间取向可控性及力学性能方面仍有需要改进的地方；另一方面难以制备在结构特点上存在差异的个性化特性明显的支架。
静电纺织是一种简单易行的多孔支架制备方法，利用电场形成聚合物微小射流，螺旋状运动，最终固化形成亚微米及纳微米超细纤维。该方法优点是：纳米级、高孔隙率和相互连通的三维网状结构供细胞粘附、生长；负载药物的能力，实现各种诱导因子的缓慢释放；仿生化的纤维网状结构，模仿细胞外基质。但其不足是难于提供力学支撑及个性化的外观结构。
鉴于目前现有构建骨组织工程支架存在的问题，我们提出将基于3D打印技术与静电纺织技术相结合联合构建组织工程骨。利用3D打印技术以P3HB4HB为原材料为支架提供一定的力学性能及个性化外观；利用细胞电纺技术为组织工程支架提供有效的三维立体空间，为细胞的增值分化提供仿生细胞外基质的结构与功能。并且在支架中加入内皮细胞及干细胞，实现组织工程骨的血管化构建，两技术相结合在很大程度上提升了血管化组织工程骨的构建效率，可以实现不同部位、不同要求的骨组织的快速制作。
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