一种三维生物支架及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种三维生物支架及其制备方法和应用，属于3D打印材料开发技术和生物医学工程技术领域，具体为通过无模直写三维打印技术构建由溶胶凝胶组成的三维有序多孔结构，并通过进一步的固化成型可获得适用于细胞培养的三维生物支架。采用该方法制备的三维陶瓷支架为三维多孔结构，孔隙率10％‑90％可调，孔径尺寸30μm‑1mm可调，为方形孔结构，孔与孔之间三维贯通，该方法获得的生物支架具有良好的生物相容性，可用于骨细胞的培养以及骨组织的修复。

A Three-Dimensional Biological Scaffold and Its Preparation and Application

The invention discloses a three-dimensional biological scaffold and a preparation method and application thereof, belonging to the field of 3D printing material development technology and biomedical engineering technology. Specifically, the three-dimensional ordered porous structure composed of sol-gel is constructed through the direct printing 3D printing technology, and a three-dimensional biological scaffold suitable for cell culture can be obtained through one-step solidification molding. The three-dimensional ceramic scaffolds fabricated by this method are three-dimensional porous structure with 10%-90% adjustable porosity, 30 micron-1 mm adjustable pore size, square pore structure and three-dimensional intersection between pore and pore. The scaffolds obtained by this method have good biocompatibility and can be used for bone cell culture and bone tissue repair.

【技术实现步骤摘要】
一种三维生物支架及其制备方法和应用
本专利技术涉及3D打印材料开发
和生物医学工程
，具体涉及一种三维生物支架及其制备方法和应用。
技术介绍
每年因交通事故和生产安全事故导致众多的创伤骨折，加上骨肿瘤、股骨头缺血性坏死等骨科疾病，造成300多万的骨缺损病例。临床上，由于自体骨来源有限，异体骨和异种骨存在免疫排斥反应，且存在潜在的病原传播危险等缺陷，迫切需要研发骨组织修复材料，用于治疗骨缺损。传统的支架材料及制备技术难以大批量构建形状各异的复杂骨修复材料，无法满足临床上个性化修复的需要。临床需要的骨组织修复支架材料要适用于不同的患者以及不同的症状，其外形及微观结构因人因症而异。这类个性化修复的临床需求迫切需要具有个性化结构和性能的支架材料。3D打印技术，源自快速成型(RapidPrototyping，RP)技术，又称快速原型技术，是当今世界上飞速发展的制造技术之一。快速成型是在计算机辅助设计和制造技术、激光技术和材料科学技术的发展，以及与各种成型技术的结合的基础上出现的一种新型材料加工工艺，基本原理为根据CAD或CT等数据，利用激光、数控技术将原材料精确堆积，在没有传统模具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维生物支架，其特征在于：该三维生物支架的材质为以二氧化钛为基的陶瓷材料，该支架为三维多孔结构，孔隙率为10‑90％，孔径尺寸为30μm‑1mm，孔与孔之间三维贯通。

【技术特征摘要】
1.一种三维生物支架，其特征在于：该三维生物支架的材质为以二氧化钛为基的陶瓷材料，该支架为三维多孔结构，孔隙率为10-90％，孔径尺寸为30μm-1mm，孔与孔之间三维贯通。2.根据权利要求1所述的三维生物支架，其特征在于：该三维生物支架的孔的形状能够根据需要进行设计，孔的形状为方形、圆形、三角形和六边形中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的三维生物支架的制备方法，其特征在于：该方法首先采用三维打印技术对二氧化钛前驱体浆料进行无模直写成型，获得三维有序多孔结构；然后通过高温烧结固化成型获得所需孔隙率的三维生物支架。4.根据权利要求3所述的三维生物支架的制备方法，其特征在于：所述二氧化钛溶胶凝胶前驱体的制备过程包括如下步骤：(1)含表面活性剂和金属离子的乙醇溶液的配制：将表面活性剂、金属醇盐和乙醇均匀混合后获得所述含表面活性剂和金属离子的乙醇溶液；其中：表面活性剂与金属醇盐的比例为(0.2-1)g:10mL，金属醇盐与乙醇的体积比例为1:(0.5-1)；(2)氨水溶液配制：将浓度28wt.％的氨水、去离子水与乙醇按照1:(0.5-2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琦，杨炜沂，王荣，朱朋飞，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21