一种基于3D打印的仿生软骨及其制造方法技术

本发明专利技术属于生物医学工程技术领域，特别是仿生材料制备技术领域，公开了一种基于3D打印的仿生软骨及其制造方法，包含了一种基于3D打印的仿生软骨和一种3D打印仿生软骨的制造方法。所述的一种基于3D打印的仿生软骨为多层结构，由改性Ⅱ型胶原蛋白、改性透明质酸、纳米羟基磷灰石和软骨细胞通过梯度仿生3D打印所制得。该种仿生软骨具有良好的生物相容性，与正常软骨组织相当的力学性能，有利于软骨缺损部分的修复。

A kind of biomimetic cartilage based on 3D printing and its manufacturing method

The invention belongs to the field of Biomedical Engineering, especially in the field of biomimetic material preparation technology. It discloses a kind of bionic cartilage based on 3D printing and its manufacturing method, which includes a 3D based printing bionic cartilage and a 3D printing bionic cartilage manufacturing method. A bionic cartilage based on 3D printing is made of multilayer collagen, which is made from modified type II collagen, modified hyaluronic acid, nano hydroxyapatite and chondrocytes through gradient bionic 3D printing. This kind of biomimetic cartilage has good biocompatibility and the mechanical properties of the normal cartilage tissue, which is beneficial to the repair of the cartilage defect.

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印的仿生软骨及其制造方法
本专利技术属于生物医学工程
，特别是涉及一种基于3D打印的仿生软骨及其制造方法。
技术介绍
由创伤或疾病造成的软骨退变或损伤在临床上较为常见，但由于关节软骨组织的特殊，内部没有血管、淋巴管和神经，创伤性损伤后只有极低或几乎没有有效的自修复能力，若治疗不及时或恰当，将导致严重的功能障碍。与其他的组织修复过程相同，软骨修复是通过纤维蛋白凝块的形成和随后缺损损周围的正常软骨、缺损下方的骨髓或者滑膜组织来源的成软骨细胞的级联反应，最终形成受损部位的修复组织。现有的几种软骨修复技术如软骨下钻孔、清理钻孔术或者微骨折，都是缺损接近软骨下有血供的组织和骨髓，通常联合应用清除软骨碎片，磨损关节成型和关节冲洗等操作。但传统技术是通过纤维软骨样组织修复软骨缺损，在成分构成、结构和力学性质方面，这种修复组织与正常软骨不同（正常关节软骨主要由透明软骨构成，作为缓冲垫抵抗外来应力），因而无法预测软骨修复的长期临床效果。通过传统方式治疗的患者，都会有一个短暂的疼痛缓解期；但是当修复组织发生退变，患者会出现进展性的症状。用适当的软骨填充材料修复缺陷，是快速恢复病态的或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于3D打印的仿生软骨，其特征在于，由改性Ⅱ型胶原蛋白、改性透明质酸、纳米羟基磷灰石和软骨细胞通过梯度仿生3D打印制得。

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印的仿生软骨，其特征在于，由改性Ⅱ型胶原蛋白、改性透明质酸、纳米羟基磷灰石和软骨细胞通过梯度仿生3D打印制得。2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的仿生软骨，其特征在于，按重量份数计由改性Ⅱ型胶原蛋白20-80份、改性透明质酸20-80份、纳米羟基磷灰石10-20份和软骨细胞0.1-0.5份组成。3.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的仿生软骨，其特征在于，所述仿生软骨由下至上依次由仿生软骨下骨、仿生钙化层、仿生软骨深层、仿生中间层和仿生浅表层通过3D打印机打印构建所得，整体呈多层的互穿网络结构。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于3D打印的仿生软骨的制造方法，其特征在于，所述的制造方法具体步骤如下：（1）打印材料的制备：①所述改性Ⅱ型胶原蛋白的制备：将Ⅱ型胶原蛋白加入到50℃的PBS磷酸盐中配制成质量浓度为10%的Ⅱ型胶原蛋白PBS磷酸盐溶液，然后按体积比VⅡ型胶原蛋白PBS磷酸盐溶液：V甲基丙烯酸酐=10:0.75加入甲基丙烯酸酐，在50℃下搅拌反应4小时，反应结束后，将所得溶液置于截留分子量为10000的透析袋中透析7天，然后将得到的透析液置于-80℃冷冻干燥机中冷冻干燥48小时，即得改性Ⅱ型胶原蛋白，置于室温下存储，备用；②改性透明质酸的制备：将透明质酸溶解于蒸馏水中配制成质量浓度为2%的透明质酸溶液，然后加入摩尔浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液的pH至8.5得到透明质酸钠溶液，然后按质量比m透明质酸钠：m甲基丙烯酸二甲氨基乙酯=1:3.5加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，在10℃下反应24h后，将所得溶液置于截留分子量为14000的透析袋中流水透析7天，然后将透析液置于-80℃冷冻干燥机中冷冻干燥48小时，即得改性透明质酸，置于室温下存储，备用；③将软骨细胞消化后，加入到含有体积分数为10%的牛血清的软骨细胞培养基中，配制成细胞浓度为1×106—5×106mL-1的软骨细胞悬浮液，置于二氧化碳浓度为5%、温度为37℃的细胞培养箱中备用；所述软骨细胞为正常培养3代后的软骨细胞；（2）各仿生层前驱体的制备：①仿生软骨下骨前驱体的制备：往蒸馏水中依次加入光引发剂Irgacure2959、步骤（1）制备所得的改性Ⅱ型胶原蛋白，每次加入的物质完全溶解后再加入下一种物质，然后加入纳米羟基磷灰石，搅拌至纳米羟基磷灰石均匀分散在溶液中，得到仿生软骨下骨前驱体溶液，备用；其中，光引发剂Irgacure2959的浓度为0.5wt%、纳米羟基磷灰石的浓度为5-10wt%，改性Ⅱ型胶原蛋白的浓度为5-10wt%；②仿生钙化层前驱体的制备：往蒸馏水中依次加入光引发剂Irgacure2959、步骤（1）制备的改性透明质酸，每次加入的物质完全溶解后再加入下一种物质，然后加入纳米羟基磷灰石，搅拌至纳米羟基磷灰石均匀分散在溶液中，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦加娜，卢亢，陈泰瀛，
申请(专利权)人：广东泰宝医疗器械技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44