一种3D打印复合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3D打印有机无机复合自成型支架及其制备方法和应用，所述复合支架通过模拟天然骨组织的成份，以β‑磷酸三钙为无机基体，高弹性体、可降解和生物相容的聚合物PEGS为有机相，HDI为交联剂，2‑乙基己酸亚锡为催化剂，构建低温自交联的活性生物墨水，借助三维打印增材技术，实现形状复杂缺损支架的精准快速自发成型。本发明专利技术中的骨修复支架的流变性能、打印性能、力学性质、细胞行为和成骨活性可通过β‑TCP、PEGS和HDI的含量进行调控和优化。形状精密的PEGS/β‑TCP支架可与骨缺损部位高度契合，促进骨修复过程，提高骨修复质量，是一种具有临床应用前景的骨修复支架。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印复合支架及其制备方法和应用
本专利技术涉及材料科学及医学领域，具体涉及一种基于三维打印技术的低温自成型PEGS/β-TCP复合支架的制备方法及其应用。特别是用于复杂结构的颅颌面缺损修复的支架材料。
技术介绍
近年来，因为车祸、疾病、自然灾害、意外等原因造成的骨缺损情况逐年增多，临床上不仅面临着大量骨缺损的病例，同时在解决这些大面积缺损以及复杂缺损修复问题上困难重重。特别是对于结构复杂的颅颌面骨组织修复是目前临床面临的重大挑战。一方面，人工骨替代材料是目前临床上除自体骨和异体骨移植以外的主要治疗手段。以β-磷酸三钙为主要代表的传统钙磷盐支架具有优良的生物相容性和骨传导作用，在临床骨缺损治疗中应用广泛。然而，其在实际临床应用中普遍存在因材料弹性差而出现的坍塌、碎渣、难以植入、植入后难以满足咬合过程等问题以及生物活性不足等缺陷。鉴于天然骨中钙磷无机物和有机胶原的紧密网状结构及其力学强度，活性有机高分子的引入对于骨修复材料的设计具有重大意义。另一方面，在制备复杂形状的骨修复支架以满足个性化缺损修复需求上，目前的钙磷基支架仍面临材料成型能力和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印复合支架，其特征在于，所述3D打印复合支架为有机无机复合支架，以β-磷酸三钙为无机基体，PEG化聚癸二酸甘油酯为有机相，六亚甲基异氰酸酯为交联剂，2-乙基己酸亚锡为催化剂，通过三维打印机制备获得。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印复合支架，其特征在于，所述3D打印复合支架为有机无机复合支架，以β-磷酸三钙为无机基体，PEG化聚癸二酸甘油酯为有机相，六亚甲基异氰酸酯为交联剂，2-乙基己酸亚锡为催化剂，通过三维打印机制备获得。


2.如权利要求1所述的3D打印复合支架，其特征在于，所述复合支架具有连通的孔结构，单层高度为0.1-0.42mm，复合支架总高度0.20-50mm，层与层间角度在30°-90°可调，孔径在0.10-1.0mm。


3.如权利要求1所述的3D打印复合支架，其特征在于，所述复合支架具有以下一个或多个特征：
(1)弹性模量为13-40MPa；
(2)最大压缩强度为9-25MPa；
(3)压缩释放后，支架恢复率为50％-85％，应变损失在1.2％-3.5％之间；
(4)35天体外降解在10～24wt％。


4.如权利要求1所述的3D打印复合支架的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(i)提供PEG化聚癸二酸甘油酯预聚体、β-磷酸三钙纳米颗粒、六亚甲基异氰酸酯、2-乙基己酸亚锡(TinII)和溶剂；
(ii)将PEGS预聚体溶解在溶剂中，依次加入2-乙基己酸亚锡(TinII)、六亚甲基异氰酸酯和β-磷酸三钙纳米颗粒搅拌均匀得到生物墨水；
(iii)将上述生物墨水快速转移到三维打印料筒内，打印出三维支架，后转移至真空干燥器进一步交联固化，
其中，所述溶剂选自下组：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、二恶烷中的一种或两种以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌胜，袁媛，张昌入，王炎祥，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31