软骨组织工程生物支架材料的内部结构(比如,孔结构)对于细胞行为有着重要的影响。3D打印技术可以实现对支架结构的精确控制。聚己内酯(Poly(ε-caprolactone),PCL)广泛应用的组织工程支架材料,具有良好的生物相容性,支持多种细胞的黏附、增殖和基质分泌。3D打印制备的PCL多孔支架包含相邻三部分,每部分由六层纤维堆积,相邻两层的纤维夹角分别为30°、45°和60°,而同层中纤维间距为分别为450、400和300μm;力学性能测试梯度支架的杨氏模量在47 MPa左右,与天然软骨组织20 MPa相匹配;微断层扫描和扫描电镜观察支架表面和内部形貌的结构特征,Image J软件对支架特征参数进行量化分析。支架表面和内部形貌规整,呈现孔结构梯度分布,具有良好的孔连通性和57%左右的孔隙率,孔径梯度大小为342～747μm。经细胞接种培养后,应用扫描电镜、CCK8检测和死活染色方法分析支架材料对细胞生长及活性的影响。梯度支架能够很好的支持细胞生长和活性。本研究通过对支架材料的设计和制备为软骨组织工程研究奠定了基础。