一种基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法技术

一种基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法，步骤包括有：步骤A、制备支撑材料和作为打印材料的PDMS硅胶；步骤B、进行义眼台结构模型设置，然后再设置3D打印机的打印参数；步骤D、将步骤一得到的PDMS硅胶放入3D打印机中，然后3D打印机将PDMS硅胶打印在步骤一得到的支撑材料中，得到原始多孔义眼台；步骤E、对步骤D的原始多孔义眼台及支撑结构进行整体加热，使原始多孔义眼台成型后热固化，得到固化多孔义眼台；步骤F、去除固化多孔义眼台的支撑结构后，然后对固化多孔义眼台进行表面改性，得到硅胶多孔义眼台。本发明专利技术解决了以硅胶为打印材料，进行球状多孔结构的义眼台3D打印。该方法的能得到孔径大小相同，且孔隙均匀的硅胶多孔义眼台。台。台。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，特别涉及一种基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法。

技术介绍

[0002]创伤、持续性疼痛或严重的眼球萎缩、晚期眼内恶性肿瘤或对药物治疗无反应的严重眼内感染等疾病所造成的不可逆损害，临床上常采取眼球摘除术进行治疗。眼球摘除术后患者不仅要忍受视力的缺失，同时还要承受因面部眼睛的缺失带来的美观性下降的问题，影响患者的自信心及生活质量。选择义眼台植入术植入合适的义眼台可以填充眼眶体积，为眼眶组织提供终身的支持，并佩戴合适的义眼片，用义眼来代替失去的眼窝体积，这样就可以恢复美观，增强患者的自信心及生活质量，是修复眼球缺失、恢复面部外观较为理想的治疗方案。
[0003]目前最常用的义眼台为羟基磷灰石(HA)义眼台和聚乙烯义眼台(Medpor)，因为两者均能较好地与宿主组织结合，并能制作成多孔结构。但是，Medpor种植体的缺点是通常以相对缓慢的速度形成完整的纤维血管。而HA种植体的价格昂贵，且因其表面粗糙经常发生结膜磨损甚至是整个义眼台暴露，甚至损害珊瑚环境。同时这两种义眼台的硬度均大于眼部原始的组织和眼球，因此均容易导致炎症、出血、结膜磨损和义眼台暴露。
[0004]硅胶价格低廉具有良好的生物相容性和生物稳定性，因此以硅胶制作的义眼台具有优异弹性还有助于减少长时间的应力，避免结膜变薄和软组织坏死，且硅胶的硬度更接近眼部组织及眼球。同时，硅胶义眼台的价格较低。目前硅胶多孔义眼台通过铸模方法制备，这种制备方法的制备效率低下，且制备的义眼台孔径大小不一且孔隙不均匀，导致力学性能不稳定。
[0005]由于硅胶的粘弹性较大并通过热固化成型，以这种硅胶为打印材料通过3D打印机打印，只能打印下宽上窄的结构，并不能地打印上宽下窄的结构。然而义眼台为球状多孔结构，所以目前的3D打印机根本无法实现硅胶义眼台的打印。
[0006]因此，针对现有技术不足，提供一种基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法以解决现有技术不足甚为必要。

技术实现思路

[0007]本专利技术的其中一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法。该基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法的能得到孔径大小相同，且孔隙均匀的硅胶多孔义眼台。
[0008]本专利技术的上述目的通过以下技术措施实现：
[0009]提供一种基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法包括步骤有：
[0010]步骤A、制备支撑材料和作为打印材料的PDMS硅胶；
[0011]步骤B、进行义眼台结构模型设置，然后再设置3D打印机的打印参数；
[0012]步骤D、将步骤一得到的PDMS硅胶放入3D打印机中，然后3D打印机将PDMS硅胶打印在步骤一得到的支撑材料中，得到原始多孔义眼台；
[0013]步骤E、对步骤D的原始多孔义眼台及支撑结构进行整体加热，使原始多孔义眼台成型后热固化，得到固化多孔义眼台；
[0014]步骤F、去除固化多孔义眼台的支撑结构后，然后对固化多孔义眼台进行表面改性，得到硅胶多孔义眼台。
[0015]优选的，上述支撑材料的制备方法为将气相白炭黑与液体A进行混合，且气相白炭黑在液体A的重量比为1％～8％。
[0016]优选的，上述液体A为硅油或矿物油中的至少一种。
[0017]优选的，上述步骤B具体为，通过Fusion 360软件设置“球”形结构的直径并保存为STL格式文件，然后将STL格式文件导入3D打印机的软件，在3D打印机中设置打印参数。
[0018]优选的，上述步骤E包括有：
[0019]步骤E1，对步骤D的原始多孔义眼台及支撑结构进行整体加热，加热温度为60℃～120℃，加热时间为1h～6h，使原始多孔义眼台成型后热固化，
[0020]步骤E2、在支撑结构中将取出成型后热固化后的原始多孔义眼台，然后去除残留的支撑结构，得到固化多孔义眼台。
[0021]优选的，上述步骤E2具体为，从支撑结构中取出成型后热固化后的原始多孔义眼台，并浸入放有液体B的振荡器中振荡2次～5次，然后在电热鼓风干燥箱进行风干，再放入装有液体C的超声清洗仪中超声清洗，得到固化多孔义眼台；
[0022]优选的，上述液体B为异戊烷、四氯化碳、丙酮或者甲苯中的至少一种。
[0023]优选的，上述液体C为质量分数为75％～100％乙醇；
[0024]优选的，上述步骤F包括有：
[0025]步骤F1、去除固化多孔义眼台的支撑结构后，然后对固化多孔义眼台放入I型胶原蛋白溶液中，并在温度为30℃～45℃下烘干12h～72h，得到I型胶原蛋白改性义眼台；
[0026]步骤F2、将步骤F1得到的I型胶原蛋白改性义眼台放入多巴胺溶液中，并温度为20℃～40℃下进行避光搅拌10h～20h，得到多巴胺义眼台；
[0027]步骤F3、使用去离子水清洗步骤F2得到的多巴胺义眼台，然后干燥，得到的硅胶多孔义眼台。
[0028]优选的，上述支撑材料的制备方法为将气相白炭黑与液体A进行混合，然后在压力为
‑
100kPa～
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500kPa，温度为15℃～30℃的环境中，进行除气泡处理10min～60min。
[0029]优选的，上述PDMS硅胶的制备方法为通过SE1700硅胶与Sylgard184硅胶按质量比1～10：1混合，并经高速离心机以转速1000r/min～5000r/min，温度为15℃～30℃，除气泡处理5min～20min。
[0030]优选的，上述SE1700硅胶由SE1700与SE1700的固化剂以质量比为1～10：1混合得到。
[0031]优选的，上述Sylgard184硅胶由Sylgard184与Sylgard184的固化剂以质量比为1～10：1混合得到。
[0032]优选的，上述I型胶原蛋白溶液的制备方法为I型胶原蛋白溶液原液，然后用0.01mM～0.5mM的HCl水溶液或0.01mM～0.5mM的醋酸水溶液稀释，并于室温下混合得。
[0033]优选的，上述多巴胺溶液的制备方法为首先将三羟甲基氨基甲烷与去离子水搅拌混匀，得到pH值为7～10的混合液，然后再加入多巴胺至混合液中，配备成最终含量为1mg/ml～5mg/ml多巴胺溶液。
[0034]在步骤E2中，所述振荡器的每次振荡的振荡参数为转速500r/min～3000r/min、振荡时间为1min～10min，所述超声清洗仪的超声功率为：0.3W/cm2～0.8W/cm2，超声时间为1min～30min，所述电热鼓风干燥箱的风干时间为30min～90min。
[0035]优选的，上述打印参数为切片厚度、打印温度、平台距离、针头型号、挤出压力、打印速度、线距和内部结构；其中切片厚度为40μm～1600μm，打印温度为10℃～30℃；当打印参数为平台距离时，平台距离为1cm～20cm，针头型号为14G～34G，挤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法，其特征在于，包括步骤有：步骤A、制备支撑材料和作为打印材料的PDMS硅胶；步骤B、进行义眼台结构模型设置，然后再设置3D打印机的打印参数；步骤D、将步骤一得到的PDMS硅胶放入3D打印机中，然后3D打印机将PDMS硅胶打印在步骤一得到的支撑材料中，得到原始多孔义眼台；步骤E、对步骤D的原始多孔义眼台及支撑结构进行整体加热，使原始多孔义眼台成型后热固化，得到固化多孔义眼台；步骤F、去除固化多孔义眼台的支撑结构后，然后对固化多孔义眼台进行表面改性，得到硅胶多孔义眼台。2.根据权利要求1所述的基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法,其特征在于：所述支撑材料的制备方法为将气相白炭黑与液体A进行混合，且气相白炭黑在液体A的重量比为1％～8％。3.根据权利要求2所述的基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法,其特征在于：所述液体A为硅油或矿物油中的至少一种。4.根据权利要求3所述的基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法,其特征在于：所述步骤B具体为，通过Fusion 360软件设置“球”形结构的直径并保存为STL格式文件，然后将STL格式文件导入3D打印机的软件，在3D打印机中设置打印参数。5.根据权利要求4所述的基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法,其特征在于：所述步骤E包括有：步骤E1，对步骤D的原始多孔义眼台及支撑结构进行整体加热，加热温度为60℃～120℃，加热时间为1h～6h，使原始多孔义眼台成型后热固化；步骤E2、在支撑结构中将取出成型后热固化后的原始多孔义眼台，然后去除残留的支撑结构，得到固化多孔义眼台。6.根据权利要求5所述的基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法,其特征在于：所述步骤E2具体为，从支撑结构中取出成型后热固化后的原始多孔义眼台，并浸入放有液体B的振荡器中振荡2次～5次，然后在电热鼓风干燥箱进行风干，再放入装有液体C的超声清洗仪中超声清洗，得到固化多孔义眼台；所述液体B为异戊烷、四氯化碳、丙酮或者甲苯中的至少一种，所述液体C为质量分数为75％～100％乙醇。7.根据权利要求6所述的基于3D打印的硅胶多孔义眼台制备方法,其特征在于：所述步骤F包括有：步骤F1、去除固化多孔义眼台的支撑结构后，然后对固化多孔义眼台放入I型胶原蛋白溶液中，并在温度为30℃～45℃下烘干12h～72h，得到I型胶原蛋白改性义眼台；步骤F2、将步骤F1得到的I型胶原蛋白改性义眼台放入多巴胺溶液中，并温度为20℃～40℃下进行避...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文华，王艺霖，赵宏，汪艳芳，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：