一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及打印技术领域，具体关于一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法；将5‑15份的纳米羟基磷酸钙，90‑100份的磷酸盐缓冲溶液，3‑5份的海藻酸钠和5‑8份的聚乙二醇制备成复合水凝胶，用3D打印出需要的骨组织支架后浸泡在氯化钙溶液中完成固化反应即可得到所需要的骨修复支架；制备出的骨修复支架用3D打印材料，不仅具备良好的力学性能和结构稳定性，还可通过整合细胞和生物活性因子进一步促进骨再生。 1

Preparation method of 3D printing material for bone repair bracket

The invention relates to the field of printing technology, in particular a preparation method for a 3D printing material for a bone repair scaffold; a composite hydrogel is prepared by 5 calcium nanoscale calcium phosphate, 100 phosphate buffer solutions, 3 sodium alginate and 5 8 portions of polyethylene glycol, and a required bone tissue scaffold is printed out with 3D. After soaking in calcium chloride solution, the required bone repair scaffold can be obtained. The prepared 3D printing material for bone repair scaffold not only has good mechanical and structural stability, but also can further promote bone regeneration through the integration of cell and bioactive factors. One

【技术实现步骤摘要】
一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法
本专利技术涉及材料制备
，具体关于一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法。
技术介绍
3D打印是一种能够克服目前组织工程技术限制的新方法，利用3D打印构建与自然组织器官组成和结构相似的修复体，成为生物医学工程领域研究热点之一。CN106117881A公开了一种仿真皮3D打印材料及其制备方法，由以下重量份数的组分组成：高分子材料25-95份；增塑剂0-30份；相容剂0-2份；胶原纤维5-30份；超细纤维0-20份；抗氧剂0.1-1份；润滑剂0.1-2份；稳定剂0-1份。无废水排放，污染小；强度高，弹性好，机械性能佳，仿真度高，适合替代皮革；无需模具，可以直接制造结构复杂的产品。CN106730039A公开了一种医用骨组织修复用3D打印材料，其包括粉末材料和与之匹配的粘结溶液，按照重量份数，所述粉末材料包括磷酸四钙55~75份、磷酸氢钙65~95份、无定形硅酸盐5~20份、氟化物5~10份、分散剂5~25份，所述粘结溶液包括去离子水90~100份、六偏磷酸钠5~8份、卵磷脂4~6份、表面活性剂10~20份、促凝剂5~10份、粘结剂5~25份、润湿剂10~15份。该专利技术还公开了该3D打印材料的制备方法。该专利技术打印出来的医用骨组织不仅具有较强的机械强度，抗压性能，同时具有良好的生物相容性，生物降解性以及骨传导、骨再生能力。CN106188638A公开了一种生物基可降解3D打印材料，包括以下重量份数的原料，所述塑料基体为非转基因玉米淀粉、非转基因土豆淀粉、非转基因红薯淀粉中的一种或者三种的组合。该专利技术得到的3D打印材料按照GB/T19276.1-2003标准，模拟在含水、含微生物的自然环境中生物分解过程，6个月后测试得到其生物分解率最高能达到98％，废弃18个月后可以直接堆肥使用，真正实现3D打印技术的可回收和无害化应用。目前用于骨组织修复的材料有聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸羟基乙酸共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚己内酯和胶原，但只有部分材料可通过生物打印与生物组分发生整合，限制了其在3D打印骨组织支架中的应用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法。一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法，其技术方案如下：按照质量份数，将5-15份的纳米羟基磷酸钙和90-100份的磷酸盐缓冲溶液加入到反应釜中，搅拌50-70min，制成均匀的悬浮液；另取3-5份的海藻酸钠，0.1-0.7份的三氟二甲基硫醚化硼，0.3-0.8份的二乙氨基乙基交联葡聚糖凝胶，0.03-0.3份的四氯镍酸四乙基铵，5-8份的聚乙二醇加入到反应釜中，控制反应温度为35-40℃，反应3-5h得到复合水凝胶材料；将复合水凝胶作为3D打印墨水打印出所需要的骨修复支架，然后将支架浸泡在温度为35-38℃的2-5%的氯化钙溶液中10-14h完成固化反应，即可得到所需要的骨修复支架。所述的一种纳米羟基磷酸钙按照以下方法制备：按照质量份数，将10-15份的硝酸钙，5-13份的聚乙二醇，1.2-1.8份的利塞膦酸钠和600-800份的水加入到反应釜中，溶解完全后放置20-24h；另取3.5-6.5份的磷酸氢二铵溶解于500-700份的水中，以80-120份/h的速度加入到反应釜中，同时剧烈搅拌，控制反应温度为35-40℃；完成加料后，用氨水调节反应体系pH为10.0，然后在35-40℃放置30-40h；完成反应后过滤，用纯水和乙醇分别洗涤三次，干燥后即得到一种纳米羟基磷酸钙。所述的磷酸盐缓冲溶液pH值为7.2-7.4。所述的聚乙二醇分子量为7000-10000。所述的氯化钙溶液质量浓度为2%-5%。本专利技术提供的一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法，制备出的骨修复支架用3D打印材料，不仅具备良好的力学性能和结构稳定性，还可通过整合细胞和生物活性因子进一步促进骨再生。具体实施方式下面通过具体实施例对该专利技术作进一步说明：实施例1一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法，技术方案如下：按照质量份数，将10g的纳米羟基磷酸钙和95g的磷酸盐缓冲溶液加入到反应釜中，搅拌60min，制成均匀的悬浮液；另取4g的海藻酸钠，0.3g的三氟二甲基硫醚化硼，0.6g的二乙氨基乙基交联葡聚糖凝胶，0.09g的四氯镍酸四乙基铵6.5g的聚乙二醇（分子量为8000）加入到反应釜中，控制反应温度为35-40℃，反应4h得到复合水凝胶材料；将复合水凝胶作为3D打印墨水打印出所需要的骨修复支架，然后将支架浸泡在温度为36℃的3.5%的氯化钙溶液中12h完成固化反应，即可得到所需要的骨修复支架。所述的一种纳米羟基磷酸钙按照以下方法制备：按照质量份数，将13g的硝酸钙，8.5g的聚乙二醇（分子量为8000），1.5g的利塞膦酸钠和700g的水加入到反应釜中，溶解完全后放置22h；另取5g的磷酸氢二铵溶解于600g的水中，以100g/h的速度加入到反应釜中，同时剧烈搅拌，控制反应温度为37℃；完成加料后，用氨水调节反应体系pH为10.0，然后在37℃放置36h；完成反应后过滤，用纯水和乙醇分别洗涤三次，干燥后即得到一种纳米羟基磷酸钙。试验编号为GN-1.实施例2一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法，技术方案如下：按照质量份数，将5g的纳米羟基磷酸钙和90g的磷酸盐缓冲溶液加入到反应釜中，搅拌50min，制成均匀的悬浮液；另取3g的海藻酸钠，0.1g的三氟二甲基硫醚化硼，0.3g的二乙氨基乙基交联葡聚糖凝胶，0.03g的四氯镍酸四乙基铵5g的聚乙二醇（分子量为7000）加入到反应釜中，控制反应温度为35℃，反应3h得到复合水凝胶材料；将复合水凝胶作为3D打印墨水打印出所需要的骨修复支架，然后将支架浸泡在温度为35℃的2%的氯化钙溶液中10h完成固化反应，即可得到所需要的骨修复支架。所述的一种纳米羟基磷酸钙按照以下方法制备：按照质量份数，将10g的硝酸钙，5g的聚乙二醇（分子量为7000），1.2g的利塞膦酸钠和600g的水加入到反应釜中，溶解完全后放置20-24h；另取3.5g的磷酸氢二铵溶解于500g的水中，以80g/h的速度加入到反应釜中，同时剧烈搅拌，控制反应温度为35-40℃；完成加料后，用氨水调节反应体系pH为10.0，然后在35℃放置30h；完成反应后过滤，用纯水和乙醇分别洗涤三次，干燥后即得到一种纳米羟基磷酸钙。试验编号GN-2。实施例3一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法，技术方案如下：按照质量份数，将15g的纳米羟基磷酸钙和100g的磷酸盐缓冲溶液加入到反应釜中，搅拌70min，制成均匀的悬浮液；另取5g的海藻酸钠，0.7g的三氟二甲基硫醚化硼，0.8g的二乙氨基乙基交联葡聚糖凝胶，0.3g的四氯镍酸四乙基铵，8g的聚乙二醇（分子量为10000）加入到反应釜中，控制反应温度为40℃，反应5h得到复合水凝胶材料；将复合水凝胶作为3D打印墨水打印出所需要的骨修复支架，然后将支架浸泡在温度为38℃的5%的氯化钙溶液中14h完成固化反应，即可得到所需要的骨修复支架。所述的一种纳米羟基磷酸钙按照以下方法制备：按照质量份数，将15g的硝酸钙，13g的聚乙二醇（分子量为10000），1.8g的利塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法，技术方案如下：

【技术特征摘要】
1.一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法，技术方案如下：按照质量份数，将5-15份的纳米羟基磷酸钙和90-100份的磷酸盐缓冲溶液加入到反应釜中，搅拌50-70min，制成均匀的悬浮液；另取3-5份的海藻酸钠，0.1-0.7份的三氟二甲基硫醚化硼，0.3-0.8份的二乙氨基乙基交联葡聚糖凝胶，0.03-0.3份的四氯镍酸四乙基铵，5-8份的聚乙二醇加入到反应釜中，控制反应温度为35-40℃，反应3-5h得到复合水凝胶材料；将复合水凝胶作为3D打印墨水打印出所需要的骨修复支架，然后将支架浸泡在温度为35-38℃的2-5%的氯化钙溶液中10-14h完成固化反应，即可得到所需要的骨修复支架。2.根据权利要求1所述的一种骨修复支架用的3D打印材料的制备方法，其特征在于：所述的一种纳米羟基磷酸钙按照以下方法制备：按照质量份数，将10-15份的硝酸钙，5-13份的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宏军，孔令飞，武春华，李洪波，贾星恩，
申请(专利权)人：许宏军，孔令飞，武春华，李洪波，贾星恩，
类型：发明
国别省市：湖南,43