基于3D‑Bioplotter打印技术的骨修复多孔复合支架及其制备方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医学工程和生物医用材料
，具体涉及一种基于3D-Bioplotter打印技术的骨修复多孔复合支架及其制备方法。
技术介绍
骨骼是人体的重要器官，担负着支撑、运动、保护、造血、储存矿物质和代谢等功能。临床上由于外伤、感染、肿瘤和先天性发育不良等造成的大面积骨缺损以及骨质疏松，超过了骨的自我修复能力，需要进行骨修复治疗。传统的骨缺损治疗方法主要包括自体骨移植和异体骨移植，自体骨移植由于来源十分有限，且产生二次手术，给患者带来更多痛苦；异体骨移植又存在着免疫排斥反应和携带病毒及细菌的风险，因此应用受到限制。如何找到更好的骨缺损修复材料已经成为全世界众多科学家共同追求的目标。目前，对于骨组织工程材料的研究，主要在无机材料和高分子材料方面，虽然许多研究成果已达到一定的骨修复效果，但总体上还未达到理想骨组织工程支架材料的要求。如无机材料存在降解速度慢、力学性能较差等问题；天然高分子材料则存在不能大规模生产、机械强度不够等问题；人工合成高分子材料的亲水性、机械强度和有机溶剂残留物引起细胞中毒等是该类材料迫切需要解决的问题...
【技术保护点】
基于3D‑Bioplotter打印技术的骨修复多孔复合支架，其特征在于，所述骨修复多孔复合支架由具有三维大孔结构基体和载药微球复合而成；所述的三维大孔结构基体由3D‑Bioplotter仪器制备；载药微球由乳化法制备；复合支架由37~65℃低温烧结法制备而成。
【技术特征摘要】
1.基于3D-Bioplotter打印技术的骨修复多孔复合支架，其特征在于，所述骨修复多孔复合支架由具有三维大孔结构基体和载药微球复合而成；所述的三维大孔结构基体由3D-Bioplotter仪器制备；载药微球由乳化法制备；复合支架由37~65℃低温烧结法制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D-Bioplotter打印技术的骨修复多孔复合支架，其特征在于，所述骨修复多孔复合支架的多孔结构由孔径为0.1~1.2mm的大孔、0.05~150μm的微米孔和2~50nm的介孔组成，大孔为三维支架基体中的孔洞，微米孔为微球37~65℃低温烧结后形成的微球间孔隙，介孔为六方介孔硅即HMS中的孔洞。
3.根据权利要求1所述的一种基于3D-Bioplotter打印技术的骨修复多孔复合支架，其特征在于，所述骨修复多孔复合支架的孔隙率为60~80%，孔隙连通率为90%以上。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D-Bioplotter打印技术的骨修复多孔复合支架，其特征在于，所述骨修复多孔复合支架的基体材料为以下材料中的一种或几种：聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯和聚羟基脂肪酸酯。
5.制备权利要求1所述的一种基于3D-Bioplotter打印技术的骨修复多孔复合支架的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备具有规则三维大孔结构的支架基体：
利用计算机辅助设计软件CAD设计出骨缺损部位的三维结构模型，并把该三维模型保存为STL格式文件，然后导入3D-Bioplotter中，用BioplotterRP软件对CAD模型的数据进行分层处理，然后将基体材料加入不锈钢料筒中，在VisualMachines软件中设置打印温度、平台温度、针头大小、挤出压力、挤出速度、内部结构和孔径参数，然后启动3D-Bioplotter将骨缺损部位的三维结构模型逐层打印成型，形成CAD模型中的规则三维大孔结构的支架基体；
(2)制备载药或生长因子的PLGA/CS/HMS复合微球：
将药物或生长因子与六方介孔硅混合得到药物或生长因子与六方介孔硅的混合粉体，然后将聚乳酸一羟基乙酸共聚物即PLGA溶于二氯甲烷中，待12~24h完全溶解后，加入上述混合粉体和硅酸钙粉体即CS，用高速分散均质机搅拌均匀，得到载药或生长因子的PLGA/CS/HMS共混液；用去离子水配制10~30mg/ml的聚乙烯醇水溶液，然后将上述共混液缓慢滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌8~20h后将容器底部的复合微球分离出来，真空状态下冷冻干燥24~48h至完全脱水，制得载药或生长因子的PLGA/CS/HMS复合微球，并用不锈钢筛网...
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