一种3D打印的多结构骨复合支架制造技术

本发明专利技术涉及一种3D打印的多结构骨复合支架，包括多层结构，不同层采用不同配比的复合材料，通过3D打印而成，具有不同的3D打印纤维间距和孔隙率。具体结构包括仿生骨结构，外层孔隙率低孔径小来模拟密质骨结构，内层孔隙率高孔径大来模拟松质骨结构，整体形成类似于真骨结构的支架；骨整合结构，外层孔隙率高孔径大来促进与周围骨的整合，内层孔隙率低孔径小来在促进骨整合的同时对整体结构进行支撑，整体适合骨缺损的修复。支架的材料优选磷酸三钙(TCP)和聚己内酯(PCL)的复合材料，具有较好的生物相容性和可打印性。本发明专利技术还通过添加金属离子和表面改性处理，促进其骨修复的效果。

A 3D printing multi structure bone composite scaffold

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印的多结构骨复合支架
本专利技术涉及骨复合支架领域，具体而言，涉及一种3D打印的多结构骨复合支架。
技术介绍
骨作为人体最大的组织器官，在为关节、肌腱与韧带提供力学支撑，保护重要器官，造血和维持体内正常钙磷代谢平衡等方面承担着非常重要的作用。因意外伤害、老龄化、炎症、肿瘤和先天畸形所造成的骨缺损患者不计其数。骨缺损的治疗离不开骨组织重建，而进行骨缺损的组织结构重建时，需要合适的填充材料来代替原来缺失的骨质。临床中所使用的自体骨、同种异体骨或是其他填充材料都存在或多或少的缺陷。随着骨组织工程和3D打印技术的相继出现，骨移植替代物的研制又迈出了新的方向。理想的骨移植替代物应当具备成骨性、骨诱导性、骨传导性和骨整合性四种特性。骨支架材料包括无机材料(氧化铝陶瓷、羟基磷灰石、磷酸三钙、天然骨等)、有机材料(包括聚羟基乙酸、聚乳酸、聚己内酯、胶原、壳聚糖等)及其复合材料。聚己内酯(Polycaprolactone，PCL)是一种人工合成的高分子有机化合物，具有良好的生物相容性、可降解性、韧性和强度，适合作为组织工程支架材料，但其本身不具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印的多结构骨复合支架，其特征在于，所述3D打印的多结构骨复合支架为双层结构，所述双层结构的材料由骨支架无机材料和骨支架可降解高分子材料复合而成；所述双层包括第一层和第二层，所述第一层中骨支架无机材料与骨支架可降解高分子材料比例大于第二层中骨支架无机材料与骨支架可降解高分子材料比例；所述双层通过3D打印而成，且所述第一层和第二层结构具有不同的3D打印纤维间距、孔隙率和抗压强度。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印的多结构骨复合支架，其特征在于，所述3D打印的多结构骨复合支架为双层结构，所述双层结构的材料由骨支架无机材料和骨支架可降解高分子材料复合而成；所述双层包括第一层和第二层，所述第一层中骨支架无机材料与骨支架可降解高分子材料比例大于第二层中骨支架无机材料与骨支架可降解高分子材料比例；所述双层通过3D打印而成，且所述第一层和第二层结构具有不同的3D打印纤维间距、孔隙率和抗压强度。


2.根据权利要求1所述的多结构骨复合支架，其特征在于，所述骨支架无机材料可选择为磷酸三钙(TCP)、羟基磷灰石、生物玻璃、生物水泥中的一种或多种，优选TCP；所述骨支架可降解高分子材料可选择为聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚乳酸-乙交酯共聚物(PLGA)、聚二噁烷酮(PDS)、聚乳酸己内酯(PLCL)、聚乳酸-乙二醇-乳酸共聚物(PLA-PEG-PLA)、聚乙二醇(PEG)、甲氧基聚乙二醇(mPEG)、海藻酸盐中的一种或多种，优选PCL。


3.根据权利1所述的多结构骨复合支架，其特征在于，所述第一层中骨支架无机材料重量占骨支架无机材料与骨支架可降解高分子材料重量之和的20～50wt％，优选25～40wt％；所述第二层中骨支架无机材料重量占骨支架无机材料与骨支架可降解高分子材料重量之和的0～30wt％，优选10～20wt％；优选地，所述多结构骨复合支架中骨支架无机材料与骨支架可降解高分子材料重量之和占多结构骨复合支架打印原料总重量的70～100wt％。


4.根据权利1所述的多结构骨复合支架，其特征在于，所述第一层的孔隙率为10～50％，第二层的孔隙率为50～80％；或第一层的孔隙率为50～80％，第二层的孔隙率为10～50％。


5.根据权利1所述的多结构骨复合支架，其特征在于，所述多结构骨复合支架为仿生骨结构，所述仿生骨结构为双层柱状结构，所述第一层指的是所述双层柱状结构的外层，所述第二层指的是所述双层柱状结构的内层；所述仿生骨结构中内层直径为外层直径的60～90％，外层的打印原料中TCP占TCP/PC...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨熙，柯东旭，崔文国，余嘉，
申请(专利权)人：苏州诺普再生医学有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32