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一種多孔人工骨及其制備方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510928718.1

申請日:

2015.12.15

公開號:

CN105477687A

公開日:

2016.04.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A61L 27/56申請日:20151215|||公開
IPC分類號: A61L27/56; A61L27/50; A61L27/18; A61L27/12; A61F2/28; B33Y50/00(2015.01)I 主分類號: A61L27/56
申請人: 胡軍
發明人: 胡軍; 盧曉林; 陳斌; 黃鐘煉; 盧曉輝
地址: 515000廣東省汕頭市長平路57號汕頭大學醫學院第一附屬醫院
優先權:
專利代理機構: 廣州三環專利代理有限公司44202 代理人: 溫旭; 張澤思
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510928718.1

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.05.14|||2016.05.11|||2016.04.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種多孔人工骨及其制備方法。一種多孔人工骨,為蜂窩網格狀,主要由PLGA和MgSr-TCP復合而成;MgSr-TCP中Mg+Sr+Ca與P的摩爾比為1.45~1.70;MgSr-TCP中Mg的摩爾分數為1%~20%,Sr的摩爾分數為0.5%~10%。制備方法為用3D打印法制備MgSr-TCP蜂窩網格框架后置于快速成型制備的負形中;再將含有PLGA的漿料和納米級氯化鈉顆粒混合震蕩,再負壓灌注入蜂窩網格框架中,再冷凍干燥24h去除溶劑;用去離子水浸泡,每6h換水一次,24h后置于烘干機中干燥。本發明硬度、韌性更佳,生物力學優化。有效中和PLGA降解后局部酸性,降低炎癥,加強人工骨的強度,促進人工骨的降解,有利于成骨細胞的粘附、增殖。制備方法簡單,可設計不同形狀的框架,滿足個體化需求,更加靈活與智能化。

權利要求書

1.一種多孔人工骨,其特征在于,所述多孔人工骨為蜂窩網格狀,主要由PLGA和MgSr-TCP復合而成;所述MgSr-TCP中Mg+Sr+Ca與P的摩爾比為1.45~1.70;所述MgSr-TCP中Mg的摩爾分數為1%~20%,Sr的摩爾分數為0.5%~10%。2.根據權利要求1所述多孔人工骨,其特征在于,所述多孔人工骨的孔徑為200~500微米、孔隙率為70~90%。3.根據權利要求2所述多孔人工骨的制備方法,其特征在于,主要包括以下步驟:S01,采用3D打印法制備MgSr-TCP蜂窩網格框架;S02,將步驟S01所得MgSr-TCP蜂窩網格框架置于快速成型制備的負形中;S03,將含有PLGA的漿料和納米級氯化鈉顆粒充分混合震蕩,再負壓灌注入MgSr-TCP蜂窩網格框架中,再放入冷凍干燥機中冷凍干燥24h去除溶劑;S04,再用去離子水浸泡,每6h換水一次,24h后置于烘干機中干燥。4.根據權利要求3所述制備方法,其特征在于,所述MgSr-TCP蜂窩網格框架與所述含有PLGA的漿料的重量比為1:1~1:100;所述含有PLGA的漿料中還包含1、4二氧六環溶劑、聚酯和MgSr-TCP粉末的混合漿料;所述含有PLGA的漿料中PLGA與MgSr-TCP的重量比為7:3或6:4或5:5或4:6。5.根據權利要求3或4所述制備方法,其特征在于,步驟S01所述3D打印法制備MgSr-TCP蜂窩網格框架主要包括以下步驟:S11,利用計算機設計出蜂窩網格框架的三維模型,然后對模型進行劃分網格,并分層處理;S12,在計算機中對三維模型進行分層切片處理,并將模型轉換為一系列的二維平面圖形,對每一個平面圖形,在計算機上生成相應的掃描軌跡;S13,用鋪粉輥將置于機器加工艙中納米級β-TCP、MgO、SrO粉末均勻鋪展成粉末層,通過計算機控制激光器,根據掃描軌跡對粉末進行選擇性燒結,一層燒結完后成型缸的活塞移向下一個層厚度的高度,再控制鋪粉輥鋪滿薄薄的一層粉末,進行這一層的燒結,如此反復,制備得蜂窩網格狀框架;S14,在加工艙中冷卻1h后取出,清除蜂窩網格狀框架孔隙結構內的殘留粉末;S15,將成型的MgSr-TCP蜂窩網格框架放置于馬弗爐中程序升溫,于1050℃焙燒2h后置于干燥箱中干燥。6.根據權利要求3所述制備方法,其特征在于,步驟S03所述冷凍干燥的條件為冷凍溫度為-40~-50℃,冷凍干燥機內部的真空度為15~35Pa。7.根據權利要求3所述制備方法,其特征在于,所述氯化鈉顆粒的直徑為200~500納米。8.根據權利要求3所述制備方法,其特征在于,所述PLGA中PLA與PGA的摩爾比為7:3或6:4或5:5。9.根據權利要求4所述制備方法,其特征在于,所述MgSr-TCP粉末的制備方法包括:將按比例配制的硝酸鍶溶液、氯化鎂溶液和磷酸氫銨溶液同時緩慢地加入到80~90℃的硝酸鈣溶液中,在持續攪拌下用氨水調節pH值7~8,反應2~3h,沉淀物經陳化、抽濾、洗滌后放入90℃恒溫烘箱干燥24h,于1050℃焙燒保溫2h,充分研磨,再通過標準篩篩出納米尺寸。10.根據權利要求5所述制備方法,其特征在于,所述蜂窩網格狀的三維模型為圓柱體的三維模型。

說明書

一種多孔人工骨及其制備方法

技術領域

本發明涉及生物醫學材料領域,尤其涉及一種多孔人工骨及其制備方法。

背景技術

在骨科領域,由于嚴重創傷、骨腫瘤、骨髓炎等多種原因所致的骨缺損十分常見。目前,目前常用的骨修復材料包括自體骨和金屬假體。但是自體骨的來源有限,不適用于大范圍骨缺損的修復。另一方面,異體骨移植也是一種有效方法,但是也存著排異反應、供需矛盾以及病毒和疾病傳播等問題,還增加了患者的創傷和痛苦。而金屬假體存在松動、斷裂等問題。因此,應用組織工程技術,使用生物材料制造的人工骨,替代材料移植修復骨缺損成為醫學重點。

目前制造人工骨最常用生物材料是聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA),它是由兩種單體聚乳酸和羥基乙酸隨機聚合而成,它具有良好的生物相容性和完全的生物降解性,但其本身也存在一定的缺陷,例如機械強度低、可塑性差及骨結合力弱、硬度和韌性達不到要求等。而且PLGA降解后形成的局部酸性也會導致周圍器官和組織產生炎癥,這也是人工合成的可降解聚酯類聚合物作為生物材料使用時所共有的缺陷。目前制造的人工骨也比較單一,沒法滿足個性化的小批量生產需要。

發明內容

本發明第一目的在于提供一種多孔人工骨,解決現有人工骨機械強度低、可塑性差及生物相容性差、硬度和韌性達不到要求、降解后產生炎癥等問題。

為了實現上述的目的,采用如下的技術方案:

一種多孔人工骨,為蜂窩網格狀,主要由PLGA和MgSr-TCP(鎂鍶磷酸三鈣)復合而成;所述MgSr-TCP中Mg+Sr+Ca與P的摩爾比為1.45~1.70;所述MgSr-TCP中Mg的摩爾分數為1%~20%,Sr的摩爾分數為0.5%~10%。

進一步的,所述多孔人工骨的孔徑為200~500微米、孔隙率為70~90%。

鍶是人體骨骼及牙齒的正常組成部分,它是一種與鈣同族的堿土金屬元素,對人體和骨細胞無毒性作用,人體中99%的鍶儲蓄于骨骼,在骨中的含量約占骨重量的0.01%。對于鍶的生理功能的研究,過去報道最多的主要集中于鍶在防止齲齒方面的作用。而最近幾年以來研究指出,鍶具有促進成骨細胞生長和抑制破骨細胞形成的作用,可以促進骨骼的生長。同時,有研究認為鍶及鎂可以與磷酸三鈣表面的鈣離子發生交換,從而提高骨的再生能力。在機械性能方面,鍶可以置換磷酸三鈣中少量的鈣,在一定程度上減少了磷酸三鈣晶格的缺陷,使原子間的排列更加緊密,從而在力學強度上得到了提高。

鎂是構成骨骼的主要成分,是人體不可缺少的礦物質元素之一,在骨組織中的含量達到1%,量雖然不大,但卻極其重要。鎂可以直接影響骨骼的鈣化過程,它是人體中礦物質新陳代謝的主要影響因素,它直接影響甚至控制著新生骨中礦物質的晶化及形成過程。鎂還可以通過骨礦表面反應調節骨的形成和重塑。

磷酸三鈣是組織工程常用的生物活性材料,具有較好的生物相容性,生物降解性及良好的骨結合力,其能夠引導骨細胞生長并促進其增殖。

PLGA和MgSr-TCP復合相互起協調作用,堿性的β-TCP與PLGA復合后能有效中和PLGA降解后形成的局部酸性,降低炎癥反應。多孔PLGA/MgSr-TCP復合人工骨在機械強度上比單純的PLGA或β-TCP人工骨有顯著地提升,同時摻入的鎂鍶離子,能夠有效地加強人工骨的強度,促進人工骨的降解,同時還可以促進成骨細胞的粘附、增殖,有利于骨缺損和骨質疏松的修復,是一種理想的仿生復合人工骨。

本發明另一目的在于提供一種多孔人工骨的制備方法,以解決目前沒法滿足個性化的小批量生產需要等問題。

一種多孔人工骨的制備方法,主要包括以下步驟:

S01,采用3D打印法制備MgSr-TCP蜂窩網格框架;

S02,將步驟S01所得MgSr-TCP蜂窩網格框架置于快速成型制備的負形中;

S03,將含有PLGA的漿料和納米級氯化鈉顆粒充分混合震蕩,再負壓灌注入MgSr-TCP蜂窩網格框架中,再放入冷凍干燥機中冷凍干燥24h去除溶劑;

S04,再用去離子水浸泡,每6h換水一次,24h后置于烘干機中干燥。

進一步的,所述MgSr-TCP蜂窩網格框架與所述含有PLGA的漿料的重量比為1:1~1:100;所述含有PLGA的漿料中還包含1、4二氧六環溶劑、聚酯和MgSr-TCP粉末混合漿料;所述含有PLGA的漿料中PLGA與MgSr-TCP的重量比為7:3或6:4或5:5或4:6。

進一步的,步驟S01所述3D打印法制備MgSr-TCP蜂窩網格框架主要包括以下步驟:

S11,利用計算機設計出蜂窩網格框架的三維模型,然后對模型進行劃分網格,并分層處理;

S12,在計算機中對三維模型進行分層切片處理,并將模型轉換為一系列的二維平面圖形,對每一個平面圖形,在計算機上生成相應的掃描軌跡;

S13,用鋪粉輥將置于機器加工艙中納米級β-TCP、MgO、SrO粉末均勻鋪展成粉末層,通過計算機控制激光器,根據實體的掃描軌跡對粉末進行選擇性燒結,一層燒結完后成型缸的活塞移向下一個層厚度的高度,再控制鋪粉輥鋪滿薄薄的一層粉末,進行這一層的燒結,如此反復,制備得蜂窩網格狀框架;

S14,在加工艙中冷卻1h后取出,清除蜂窩網格狀框架孔隙結構內的殘留粉末;

S15,將成型的MgSr-TCP蜂窩網格框架放置于馬弗爐中程序升溫,于1050℃焙燒2h后置于干燥箱中干燥。

激光器根據實體的掃描軌跡對粉末進行選擇性燒結的條件為:內部掃描線功率為3.0~10.0瓦,邊框掃描線功率為2.0~8.0瓦,支撐掃描線功率為2.0~8.0瓦,對應的內部掃描速度為1.0~3.0米/秒,邊框掃描速度為0.5~2.5米/秒,支撐掃描速度為1.0~3.0米/秒,層厚范圍為20~100微米。

進一步的,步驟S03所述冷凍干燥的條件為冷凍溫度為-40~-50℃,冷凍干燥機內部的真空度為15~35Pa。

進一步的,所述氯化鈉顆粒的直徑為200~500納米。

進一步的,所述PLGA中PLA與PGA的摩爾比7:3或6:4或5:5。

進一步的,所述MgSr-TCP粉末的制備方法包括:將按比例配制的硝酸鍶溶液、氯化鎂溶液和磷酸氫銨溶液同時緩慢地加入到80~90℃的硝酸鈣溶液中,在持續攪拌下用氨水調節pH值7~8,反應2~3h,沉淀物經陳化、抽濾、洗滌后放入90℃恒溫烘箱干燥24h,于1050℃焙燒保溫2h,充分研磨,再通過標準篩篩出納米尺寸。

進一步的,所述蜂窩網格狀的三維模型為圓柱體的三維模型。

與現有技術相比,本發明的多孔人工骨中PLGA和MgSr-TCP復合相互起協同作用,復合人工骨在機械強度上比單純的PLGA或β-TCP人工骨有顯著地提升,其硬度、韌性等生物力學方面均更有優勢。堿性的β-TCP與PLGA復合后能有效中和PLGA降解后形成的局部酸性,降低炎癥反應;同時摻入的鎂鍶離子,能夠有效地加強人工骨的強度,促進人工骨的降解,同時還可以促進成骨細胞的粘附、增殖,有利于骨缺損和骨質疏松的修復,是一種理想的仿生復合人工骨。本發明采用傳統化學沉淀燒結法、選擇性激光燒結法、3D打印法制備多孔人工骨,方法簡單,原料易得,可用于批量生產。利用選擇性激光燒結法制備多孔PLGA/MgSr-TCP復合人工骨,通過計算機可設計不同形狀的框架,從而可滿足個體化需求。人工骨的形狀可以根據實際情況設計成規整的網格狀,甚至可以根據實際骨缺損形狀打印出相似的互補形態,引入的3D打印技術較傳統方法更加靈活與智能化。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將對本發明作進一步地詳細描述。

實施例1

一種多孔人工骨的制備方法,主要包括如下:

(1)化學沉淀法制備MgSr-TCP粉末。

按照MgSr-TCP中Mg+Sr+Ca與P的摩爾比為1.45,Mg的摩爾分數為1%,Sr的摩爾分數為0.5%,將事先配制的硝酸鍶溶液、氯化鎂溶液和磷酸氫銨溶液同時緩慢地加入到80℃的硝酸鈣溶液中,在持續攪拌下用氨水調節pH值為7,反應2h,沉淀物經陳化、抽濾、洗滌后放入90℃恒溫烘箱干燥24h,取出干燥好的沉淀物放入馬弗爐1050℃焙燒,保溫2h,所得樣品置于瑪瑙研缽中充分研磨,再通過標準篩篩出納米尺寸的MgSr-TCP粉末后存放于干燥器中備用。

(2)3D打印法制備MgSr-TCP蜂窩網格框架。

①設計蜂窩網格狀框架:利用計算機進行CAD三維實體繪圖設計出直徑10毫米,高5毫米的蜂窩網格狀圓柱體三維模型,轉化成STL文件,然后對此模型進行劃分網格,并分層處理。框架的設計可根據需要設計出不同規模形狀的蜂窩網格結構框架,并不局限于圓柱體。

②生成掃描軌跡:在計算機中對三維模型進行分層切片處理,并將模型轉換為一系列的二維平面圖形,對每一個平面圖形,在計算機上生成相應的掃描軌跡。

③制備MgSr-TCP蜂窩網格框架:按預定比例將納米級β-TCP、MgO、SrO粉末充分混合后倒入機器加工艙,用鋪粉輥將納米級β-TCP、MgO、SrO粉末均勻鋪成厚20微米的粉末層,通過計算機控制激光器,根據實體的截面輪廓信息,根據預先設計好的燒結路徑對粉末進行選擇性燒結,激光燒結到的粉末,溫度迅速升高,并使粉末相互粘結,一層燒結完后成型缸的活塞移向下一個層厚度的高度,再控制鋪粉輥鋪滿薄薄的一層粉末,進行這一層的燒結,如此反復,制備得蜂窩網格狀框架圓形,于加工艙中冷卻1h后拿出置于馬弗爐中1050℃焙燒,保溫2h,得到MgSr-TCP蜂窩網格框架。MgSr-TCP蜂窩網格框架中Mg+Sr+Ca與P的摩爾比為1.70,Mg的摩爾分數為20%,Sr的摩爾分數為10%。

激光器根據實體的掃描軌跡對粉末進行選擇性燒結的條件為:利用150微米直徑,內部掃描線功率為3.0瓦、邊框掃描線功率為2瓦、支撐掃描線功率為2瓦的CO2激光束,以內部掃描速度為1米/秒、邊框掃描速度為0.5米/秒、支撐掃描速度為1.0米/秒,按層厚為20微米構建框架。

(3)制備多孔PLGA/MgSr-TCP復合人工骨。

①負形的設計:采用快速成型法制備負形。根據需要設計出圓柱體與長方體負形,以長方體為例,由左、右兩側壁、底座、前、后遮擋板共同組成無蓋長方體或者其他形狀。

②將制備好的MgSr-TCP蜂窩網格框架置于快速成型制備的負形中。

③混合漿料的配置:將PLGA(摩爾比PLA(聚乳酸):PGA(聚羥基乙酸)=7:3)于1、4二氧六環有機溶劑中溶解成無色透明溶液,按聚酯/MgSr-TCP為7:3或者6:4的比例將MgSr-TCP粉末加入其中,再加入適量的納米級造孔劑氯化鈉顆粒,攪拌成兩種不同成分配比的漿料,置于真空干燥機中真空消泡,去除漿料中存在的氣泡。聚酯/MgSr-TCP的比例并不局限于7:3或6:4。PLGA中PLA:PGA的比例還可配成6:4或5:5。納米級氯化鈉顆粒直徑為200納米,根據不同孔隙率加入不同的含量。混合漿料中PLGA與MgSr-TCP的重量比為7:3或6:4或5:5或4:6。

④按照MgSr-TCP蜂窩網格框架與混合漿料的重量比為1:1,將混合漿料負壓灌注入具有MgSr-TCP蜂窩網格框架的各種負型中,置于冷凍干燥機中-50℃,冷凍干燥機的內部的真空度為15Pa的條件下冷凍干燥12h,取出負形繼續冷凍干燥12h,接著將圓柱體置于去離子水中浸泡,每6h換一次水,24h后取出置于烘干機中干燥即可得多孔PLGA/MgSr-TCP人工骨。

制備得到的多孔人工骨為蜂窩網格狀,孔徑為200微米、孔隙率為70%。其壓縮強度為5-15MPa。彈性模量為25-30Mpa。

實施例2

一種多孔人工骨的制備方法,主要包括如下:

(1)化學沉淀法制備MgSr-TCP粉末。

按照MgSr-TCP中Mg+Sr+Ca與P的摩爾比為1.70;Mg的摩爾分數為20%,Sr的摩爾分數為10%,將事先配制的硝酸鍶溶液、氯化鎂溶液和磷酸氫銨溶液同時緩慢地加入到90℃的硝酸鈣溶液中,在持續攪拌下用氨水調節pH值為8,反應3h,沉淀物經陳化、抽濾、洗滌后放入90℃恒溫烘箱干燥24h,取出干燥好的沉淀物放入馬弗爐1050℃焙燒,保溫2h,所得樣品置于瑪瑙研缽中充分研磨,再通過標準篩篩出納米尺寸的MgSr-TCP粉末后存放于干燥器中備用。

(2)3D打印法制備MgSr-TCP蜂窩網格框架。

①設計蜂窩網格狀框架:利用計算機進行CAD三維實體繪圖設計出直徑10毫米,高5毫米的蜂窩網格狀圓柱體三維模型,轉化成STL文件,然后對此模型進行劃分網格,并分層處理。框架的設計可根據需要設計出不同規模形狀的蜂窩網格結構框架,并不局限于圓柱體,此處框架前后左右包含完整的璧,即為圓柱體管腔狀,同樣原理適用于制備其他形狀的管腔結構。

②生成掃描軌跡:在計算機中對三維模型進行分層切片處理,并將模型轉換為一系列的二維平面圖形,對每一個平面圖形,在計算機上生成相應的掃描軌跡。

③制備MgSr-TCP蜂窩網格框架:按預定比例將納米級β-TCP、MgO、SrO粉末充分混合后倒入機器加工艙,用鋪粉輥將納米級β-TCP、MgO、SrO粉末均勻鋪成厚100微米的粉末層,通過計算機控制激光器,根據實體的截面輪廓信息,根據預先設計好的燒結路徑對粉末進行選擇性燒結,激光燒結到的粉末,溫度迅速升高,并使粉末相互粘結,一層燒結完后成型缸的活塞移向下一個層厚度的高度,再控制鋪粉輥鋪滿薄薄的一層粉末,進行這一層的燒結,如此反復,制備得蜂窩網格狀框架圓形,于加工艙中冷卻1小時后拿出置于馬弗爐中1050℃焙燒,保溫2小時,得到MgSr-TCP蜂窩網格框架。MgSr-TCP蜂窩網格框架中Mg+Sr+Ca與P的摩爾比為1.50,Mg的摩爾分數為10%,Sr的摩爾分數為5%。

激光器根據實體的掃描軌跡對粉末進行選擇性燒結的條件為:利用150微米直徑,內部掃描線功率為10.0瓦、邊框掃描線功率為8瓦、支撐掃描線功率為8瓦的CO2激光束,以內部掃描速度為3米/秒、邊框掃描速度為2.5米/秒、支撐掃描速度為3.0米/秒,按層厚為100微米構建框架。

(3)制備多孔PLGA/MgSr-TCP復合人工骨。

①混合漿料的配置:將PLGA(PLA(聚乳酸):PGA(聚羥基乙酸)=7:3)于1、4二氧六環有機溶劑中溶解成無色透明溶液,按聚酯/MgSr-TCP分別為7:3或者6:4的比例將MgSr-TCP粉末加入其中,再加入適量的納米級造孔劑氯化鈉顆粒,攪拌成兩種不同成分配比的漿料,置于真空干燥機中真空消泡,去除漿料中存在的氣泡。聚酯/MgSr-TCP的比例并不局限于7:3或6:4。PLGA中PLA:PGA的比例還可配成6:4或5:5。納米級氯化鈉顆粒直徑為200納米,根據不同孔隙率加入不同的含量。混合漿料中PLGA與MgSr-TCP的重量比為7:3或6:4或5:5或4:6。

②按照MgSr-TCP蜂窩網格框架與混合漿料的重量比為1:100,將混合漿料負壓灌注入MgSr-TCP蜂窩網格框架中,置于冷凍干燥機中-50℃,冷凍干燥機的內部的真空度為35Pa的條件下冷凍干燥12h,取出負形繼續冷凍干燥12h,接著將圓柱體置于去離子水中浸泡,每6小時換一次水,24小時后取出置于烘干機中干燥即可得多孔PLGA/MgSr-TCP人工骨。

制備得到的多孔人工骨為蜂窩網格狀,孔徑為200微米、孔隙率為70%。其壓縮強度為8-17MPa。彈性模量為22-28Mpa。

實施例3

一種多孔人工骨的制備方法,主要包括如下:

(1)3D打印法制備MgSr-TCP蜂窩網格框架。

①設計蜂窩網格狀框架:利用計算機進行CAD三維實體繪圖設計出直徑10毫米,高5毫米的蜂窩網格狀圓柱體三維模型,轉化成STL文件,然后對此模型進行劃分網格,并分層處理。框架的設計可根據需要設計出不同規模形狀的蜂窩網格結構框架,并不局限于圓柱體。

②生成掃描軌跡:在計算機中對三維模型進行分層切片處理,并將模型轉換為一系列的二維平面圖形,對每一個平面圖形,在計算機上生成相應的掃描軌跡。

③制備MgSr-TCP蜂窩網格框架:按預定比例將納米級β-TCP、MgO、SrO粉末充分混合后倒入機器加工艙,用鋪粉輥將納米級β-TCP、MgO、SrO粉末均勻鋪成厚20微米的粉末層,通過計算機控制激光器,根據實體的截面輪廓信息,根據預先設計好的燒結路徑對粉末進行選擇性燒結,激光燒結到的粉末,溫度迅速升高,并使粉末相互粘結,一層燒結完后成型缸的活塞移向下一個層厚度的高度,再控制鋪粉輥鋪滿薄薄的一層粉末,進行這一層的燒結,如此反復,制備得蜂窩網格狀框架圓形,于加工艙中冷卻1小時后拿出置于馬弗爐中1050℃焙燒,保溫2h,得到MgSr-TCP蜂窩網格框架。MgSr-TCP蜂窩網格框架中Mg+Sr+Ca與P的摩爾比為1.50,Mg的摩爾分數為1%,Sr的摩爾分數為0.5%。

激光器根據實體的掃描軌跡對粉末進行選擇性燒結的條件為:利用150微米直徑,內部掃描線功率為4.5瓦、邊框掃描線功率為3瓦、支撐掃描線功率為3瓦的CO2激光束,以內部掃描速度為1.25米/秒、邊框掃描速度為0.55米/秒、支撐掃描速度為1.33米/秒,按層厚為20微米構建框架。

(2)制備多孔PLGA/MgSr-TCP復合人工骨。

將MgSr-TCP網格框架置于快速成型制備的負形中,把PLGA(PLA:PGA=7:3)溶于1、4二氧六環有機溶劑中,溶解成無色透明溶液,加入適量納米級氯化鈉顆粒作為造孔劑,充分混合震蕩,后將溶液負壓灌注入蜂窩網格框架,放入冷凍干燥機中在冷凍干燥的溫度為-40~-50℃之間,冷凍干燥機的內部的真空度為15~35Pa的條件下,冷凍干燥24h去除溶劑,去除負形后用去離子水浸泡,每6h換水一次,24h后將人工骨置于烘干機中干燥即得到多孔PLGA/MgSr-TCP復合人工骨。

PLGA中PLA:PGA的比例還可配成6:4或5:5。氯化鈉顆粒的直徑為500納米,根據孔隙率不同加入不同量的氯化鈉顆粒。

制備得到的多孔人工骨為蜂窩網格狀,孔徑為500微米、孔隙率為90%。其壓縮強度為8~13MPa。彈性模量為22~25Mpa。

以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例而已,當然不能以此來限定本發明之權利范圍,因此依本發明權利要求所作的等同變化,仍屬本發明所涵蓋的范圍。

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