【技术实现步骤摘要】
一种打印材料、负载干细胞的骨组织工程支架及制备方法
本专利技术属于3D打印、生物材料、再生医学
,特别是涉及一种用于干细胞原位负载的骨修复组织工程支架的打印材料,利用该材料实现的硬骨支架制备方法及干细胞负载硬骨组织工程支架。
技术介绍
目前,常温及低温3D打印已实现部分材料的成功打印,如:天然水溶性高分子包括壳聚糖、I型胶原蛋白、海藻酸盐、明胶、透明质酸等;合成油溶性高分子包括乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚左旋乳酸(PLLA);此外,我们可将无机纳米颗粒如羟基磷灰石、磷酸钙、生物玻璃等添加到高分子材料溶液中进行骨修复材料的的打印,如PLGA溶液与纳米羟基磷灰石混合后进行低温3D打印,或者以水为溶剂把壳聚糖与纳米羟基磷灰石混合后,用低温三维打印成三维复合材料支架。尽管如此,现有材料所打印的三维支架仍然存在缺陷,具体的:经低温3D打印的PLGA支架虽然表现出精确三维结构,但生物活性较差。低温3D打印对溶解材料的溶剂要求较为苛刻,要求溶剂在常温下为能够溶解材料的液态,而在溶液从喷嘴打印出后能很快转变为冻结状态,以保证支架成型。因此,溶解材料的溶剂成为制约合成 ...
【技术保护点】
1.一种打印材料,其特征在于,包括以下按重量份数计的组分:油溶性高分子材料10‑50份、生物陶瓷粉体10份‑100份、油性溶剂100‑400份、水溶性生物活性材料大于0份小于等于5份、水大于0份小于等于100份、乳化剂大于0份小于等于20份、含水水凝胶大于0份小于等于100份,以及种子细胞大于0份小于等于10份。
【技术特征摘要】
1.一种打印材料,其特征在于,包括以下按重量份数计的组分:油溶性高分子材料10-50份、生物陶瓷粉体10份-100份、油性溶剂100-400份、水溶性生物活性材料大于0份小于等于5份、水大于0份小于等于100份、乳化剂大于0份小于等于20份、含水水凝胶大于0份小于等于100份,以及种子细胞大于0份小于等于10份。2.根据权利要求1所述的打印材料,其特征在于,所述油溶性高分子材料为乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、消旋聚乳酸-聚散亚甲基碳酸酯共聚物(PDLLA-PTMC);油性溶剂具体为二氯甲烷、氯仿、丙酮;生物陶瓷粉体为微米或纳米beta-磷酸三钙(TCP)、纳米羟基磷灰石或纳米磷酸钙;水溶性生物活性材料为重组人骨形态发生蛋白(rhBMP-2)、成骨多肽或人骨成形蛋白(BMP-2);水为去离子水;乳化剂为聚乙烯醇(PVA)或吐温20;种子细胞为大鼠骨髓间充质干细胞、MC3T3-E1小鼠颅骨成骨细胞或人骨髓间充质干细胞;水凝胶为明胶、海藻酸钠水凝胶或I型胶原蛋白水凝胶。3.根据权利要求2所述的打印材料,其特征在于,所述材料还包括光引发剂,该光引发剂为Irgacure2959。4.一种根据权利要求2或3所述的打印材料的负载干细胞的骨组织工程支架的制备方法,该方法利用双喷头3D生物打印机打印,包括以下步骤:选取设定重量份数的各原材料:油溶性高分子材料、生物陶瓷粉体、油性溶剂、水溶性生物活性材料、水、乳化剂、水凝胶和种子细胞;步骤1,按照10-40:100的重量份数配比将油溶性高分子材料加入油性溶剂中,搅拌使该油溶性高分子材料完全溶解,形成油溶性高分子材料溶液;按照10-100:100的重量份数配比将生物陶瓷粉体加入油溶性高分子材料溶液中并完全溶解,形成生物陶瓷粉体/油溶性高分子材料溶液;按照1-5:10-20的重量份数配比将乳化剂加入去离子水中并完全溶解,形成乳化剂水溶液,将乳化剂水溶液与生物陶瓷粉体/油溶性高分子材料溶液混合后通过超生细胞破碎仪分散获得复合油包水乳液;按照0.01-10:10-100的重量份数配比将水溶性生物活性材料加入去离子水中并完全溶解,得到水溶性生物活性材料水溶液,将水溶性生物活性材料水溶液与复合油包水乳液混合后通过搅拌均匀形成负载了水溶性生物活性材料的油包水乳液,该油包水乳液即为打印墨水Ⅰ;将打印墨水Ⅰ转移至3D打印机的墨盒Ⅰ,该墨盒Ⅰ连接3D打印机的喷头Ⅰ;步骤2,按照1-10:10-100的重量份数配比将...
【专利技术属性】
技术研发人员:王翀,马小晗,万健,徐若齐,钟凯宏,陈梓棱,孙伯言,何潇,张明,
申请(专利权)人:王翀,
类型:发明
国别省市:广东,44
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