Las deficiencias óseas resultantes de traumatismos, enfermedades o envejecimiento presentan desafíos significativos en la clínica. Aunque los andamios de biomateriales para la ingeniería de tejidos óseos han mostrado resultados prometedores, persisten desafíos, incluida la necesidad de una resistencia mecánica adecuada y agentes bioactivos adecuados dentro de los andamios para promover la formación ósea. El oxígeno es un factor crítico para la formación ósea exitosa, y la baja tensión de oxígeno la inhibe. En este estudio, desarrollamos andamios de policaprolactona (PCL) electrohilados impregnados con hidrogel de gelatina metacrilato (GelMA) que pueden liberar oxígeno durante 3 semanas. Investigamos el potencial de los andamios compuestos para la supervivencia celular en la ingeniería de tejidos óseos. Nuestros resultados mostraron que la adición de una mayor cantidad de nanopartículas de CaO a los andamios de PCL aumentó significativamente la generación de oxígeno, que fue modulada por la impregnación de GelMA. Además, los andamios resultantes mostraron una mejor citocompatibilidad, adhesión de pre-osteoblastos y proliferación en condiciones hipóxicas. Este hallazgo es particularmente relevante ya que la hipoxia es una característica prevalente en diversas enfermedades óseas. Además de proporcionar oxígeno, las nanopartículas de CaO también actúan como agentes de refuerzo que mejoran la propiedad mecánica de los andamios, mientras que la incorporación de GelMA mejora las propiedades de adhesión y proliferación celular. En general, nuestros biomateriales compuestos autooxigenantes recién desarrollados son andamios prometedores para aplicaciones en la ingeniería de tejidos óseos.