【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗设备，具体指一种多功能可降解生物陶瓷支架及其制造方法。
技术介绍
1、随着生物医疗材料学的发展，生物陶瓷因其良好的生物相容性和生物活性，在骨科植入物和组织工程中得到了广泛的应用。传统的生物陶瓷支架多为单一功能，如仅提供机械支持或药物输送功能，不能满足临床上对多功能集成的需求。同时为了模拟自然骨组织的复杂结构，现有技术中尝试了多孔生物陶瓷支架，但多数存在孔隙结构单一，药物加载和释放效率低下等问题。此外，现有的传统支架往往不能提供足够的机械强度以适应人体负重部位的需要，或是需要病人承担二次手术移除支架的风险，且缺乏有效的药物输送系统以实现局部治疗。因此，急需一种结构设计合理，能够提供机械支持、药物储存和逐步释放等多重功能的可降解生物陶瓷支架。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的不足，提出一种多功能可降解生物陶瓷支架及其制造方法，旨在通过其多层结构实现增强的机械性能和多重药物输送功能。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：
3、一种多功能可降解生物陶瓷支架，包括内层实心体、中间筒体、外筒体和多功能单元体，所述内层实心体包括中心柱、上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖分别固定在中心柱的上下两端，所述中间筒体套接在中心柱上，所述外筒体套接在中间筒体的外侧，所述上端盖和下端盖分别封盖在外筒体的上下两端，所述外筒体上设置有药物释放通道和安装孔，所述多功能单元体安装在安装孔内，所述多功能单元体内部设置有储药腔，所述储药腔内存放有药物，所
4、上述技术方案中，通过其多层结构实现增强的机械性能和多重药物输送功能。该支架包含内层实心体、中间筒体和外筒体，以及可用于药物输送的多功能单元体。内层实心体为提供力学支持的实心结构，外筒体具有多孔结构以适应药物释放和连接多功能单元体，而中间筒体则结合实心和多孔结构以储存不同药物。该设计不仅增强了支架的机械强度，而且通过其独特的多孔结构和多功能单元体实现了高效的药物储存和精准控释，为患者提供了一种更加安全、有效的治疗方案。
5、作为优选，所述中心柱和所述上下端盖的截面形状、尺寸均可以根据所需的力学性能和应用场景进行改变，以提供足够的结构稳定性和负载承受能力。
6、作为优选，所述药物释放通道在厚度上呈现多样性，以适应不同的结构和功能需求。其厚度可以为2mm至5mm之间，也可以0.5mm至2mm之间，根据药物释放速度和降解周期的不同需求进行调节。
7、作为优选，药物释放通道的孔隙大小、形状和分布均可根据药物的性质和释放要求进行调整。孔道结构可以为圆形、矩形，也可以为tpms结构，孔隙的孔径可以在0.3mm至0.5mm之间，孔隙率可以在20％至60％之间。
8、作为优选，
9、作为优选，所述多功能单元体包括一体成型的头部、圆柱体和根部螺纹柱，所述头部呈圆饼状结构，所述头部的一两侧分别为平面弧面，所述根部螺纹柱的一端与头部的平面侧相连接，所述圆柱体的一端与根部螺纹柱的另一端相连接，所述圆柱体的另一端设有连通至储药腔的注药孔，所述圆柱体的径向设有若干连通至储药腔的药物释放孔，所述中间筒体上设有输药通道，所述输药通道与药物释放孔相连通。
10、上述技术方案中，所述根部螺纹位于上述圆柱形结构的根部，在上述多功能单元体的头部一侧，螺纹长度略短于外筒体螺纹孔结构的深度或者相同，与外筒体的螺纹孔结构相配合，保证多功能单元体的稳定连接，确保了单元在药物输送过程中的稳定性和精确性。
11、药物释放孔可以均匀分布在圆柱周围，也可以不均匀分布，其直径可以是0.3-1mm，数量可以是5-12个，可以只有一排释放孔，也可以有两排。药物释放孔允许储药腔中的药物通过支架中间筒体的多功能单元加载孔逐渐释放到多孔结构中。
12、注药孔位于圆柱形结构的上表面，贯穿上表面与空心部分相连通，其直径小于所述空心部分直径，但大于所述药物释放孔直径，比上述封闭柱直径略大0.1-0.15mm，以确保药物的顺畅注入且不直接泄露。
13、作为优选，所述安装孔内壁设有与根部螺纹柱相适配的内螺纹。
14、作为优选，所述中间筒体包括实心部和多孔部，所述多孔部的径向设有若干阵列排列的输药细孔，所述多孔部的纵向设有若干阵列排列的输药细孔，径向设置的输药细孔和纵向设置的输药细孔相互连通从而构成输药通道。
15、上述技术方案中，所述实心部和多孔部的分布与形状经过精心设计，以实现药物的有效储存和逐步释放。所述实心部提供附加的结构支持，同时可以起到分隔不同药物的作用，而多孔部则可以实现药物暂存，并为其提供了释放通道，其孔隙结构经优化设计，各个孔道结构相互贯通，以便于药物的流通和释放。
16、作为优选，所述多孔部中输药细孔的孔隙大小、形状和分布均可根据药物的性质和释放要求进行调整。孔隙可能为圆形、矩形或其他适当的几何形状，以最大化药物接触面积和提高释放效率。孔隙的分布可以是均匀的，以实现整体的美观性和一致性，也可以是不均匀的。所述孔隙的孔径可以是0.1mm-1mm，孔隙率可以是40％-80％。
17、作为优选，所述多孔部对应安装孔设置有供多功能单元体贯穿的多功能单元加载孔，所述多功能单元加载孔的内壁与输药通道相连通，其中，直径可以是3mm-20mm，可以按单列或多列排布，其排布可以是均匀分布，也可以是不均匀排布，与封闭柱的排布方式相同且同轴心。多功能单元加载孔周围被密集的多孔结构所环绕，这些多孔结构允许药物流动并进入中间筒体的多孔部，以方便于下一步的释放。
18、作为优选，中间筒体的截面形状和尺寸以及多功能单元加载孔的大小，或是多孔结构所占的面积均可根据所需的药物加载量和释放特性进行定制，以优化药物输送系统的效率和准确性。
19、作为优选，所述中心柱的径向外壁对应多功能单元加载孔设有封闭柱，所述封闭柱封堵至多功能单元体上的注药孔，实现有效的密封功能。封闭柱的高度可根据需要设置为相同或不同。此外，封闭柱可以按单列或多列排布，其排布可以是均匀分布，以实现整体美观及一致的封闭效果，也可以是不均匀分布，以适应特定的药物释放模式。
20、作为优选，所述上端盖外壁中心处设有螺纹孔，所述下端盖外壁的中心处设有与螺纹孔相适配的螺纹柱，所述螺纹孔和螺纹柱符合螺纹配合要素，螺纹孔或螺纹柱的直径可以是10mm-50mm，螺纹孔的直径略大于螺纹柱0.1-0.5mm，螺纹孔和螺纹柱的螺纹旋向相反，螺纹孔的深度较大于螺纹柱的长度，螺纹孔部分位于中心柱内。通过螺纹孔和螺纹柱的设置，从而可根据实际需求调节支架的尺寸。
21、作为优选，所述头部的弧面侧设有凹槽，类似螺钉头的形状，凹槽尺寸与常用螺丝刀规格相符，可以使用螺丝刀转入支架。
22、作为优选，所述药物可以是抗肿瘤药物双膦酸盐类、阿霉素、顺铂或甲氨蝶呤等，也可以是促成骨药物负载sdf-1或bmp-2生长因子的水凝胶，或者是其他适用于再本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多功能可降解生物陶瓷支架，其特征在于，包括内层实心体(1)、中间筒体(2)、外筒体(3)和多功能单元体(4)，所述内层实心体(1)包括中心柱(11)、上端盖(12)和下端盖(13)，所述上端盖(12)和下端盖(13)分别固定在中心柱(11)的上下两端，所述中间筒体(2)套接在中心柱(11)上，所述外筒体(3)套接在中间筒体(2)的外侧，所述上端盖(12)和下端盖(13)分别封盖在外筒体(3)的上下两端，所述外筒体(3)上设置有药物释放通道(31)和安装孔(32)，所述多功能单元体(4)安装在安装孔(32)内，所述多功能单元体(4)内部设置有储药腔，所述储药腔内存放有药物(5)，所述储药腔通过中间筒体(2)与药物释放通道(31)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种多功能可降解生物陶瓷支架，其特征在于，所述多功能单元体(4)包括一体成型的头部(41)、圆柱体(42)和根部螺纹柱(43)，所述头部(41)呈圆饼状结构，所述头部(41)的一两侧分别为平面弧面，所述根部螺纹柱(43)的一端与头部(41)的平面侧相连接，所述圆柱体(42)的一端与根部螺纹柱(43)的另一
3.根据权利要求2所述的一种多功能可降解生物陶瓷支架，其特征在于，所述安装孔(32)内壁设有与根部螺纹柱(43)相适配的内螺纹。
4.根据权利要求2所述的一种多功能可降解生物陶瓷支架，其特征在于，所述中间筒体(2)包括实心部(21)和多孔部(22)，所述多孔部(22)的径向设有若干阵列排列的输药细孔，所述多孔部(22)的纵向设有若干阵列排列的输药细孔，径向设置的输药细孔和纵向设置的输药细孔相互连通从而构成输药通道。
5.根据权利要求2所述的一种多功能可降解生物陶瓷支架，其特征在于，所述多孔部(22)对应安装孔(32)设置有供多功能单元体(4)贯穿的多功能单元加载孔(23)，所述多功能单元加载孔(23)的内壁与输药通道相连通。
6.根据权利要求5所述的一种多功能可降解生物陶瓷支架，其特征在于，所述中心柱(11)的径向外壁对应多功能单元加载孔(23)设有封闭柱(14)，所述封闭柱(14)封堵至多功能单元体(4)上的注药孔(44)。
7.根据权利要求1所述的一种多功能可降解生物陶瓷支架，其特征在于，所述上端盖(12)外壁中心处设有螺纹孔(15)，所述下端盖(13)外壁的中心处设有与螺纹孔(15)相适配的螺纹柱(16)。
8.根据权利要求2所述的一种多功能可降解生物陶瓷支架，其特征在于，所述头部(41)的弧面侧设有凹槽(411)。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种多功能可降解生物陶瓷支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种多功能可降解生物陶瓷支架，其特征在于，包括内层实心体(1)、中间筒体(2)、外筒体(3)和多功能单元体(4)，所述内层实心体(1)包括中心柱(11)、上端盖(12)和下端盖(13)，所述上端盖(12)和下端盖(13)分别固定在中心柱(11)的上下两端，所述中间筒体(2)套接在中心柱(11)上，所述外筒体(3)套接在中间筒体(2)的外侧，所述上端盖(12)和下端盖(13)分别封盖在外筒体(3)的上下两端，所述外筒体(3)上设置有药物释放通道(31)和安装孔(32)，所述多功能单元体(4)安装在安装孔(32)内，所述多功能单元体(4)内部设置有储药腔，所述储药腔内存放有药物(5)，所述储药腔通过中间筒体(2)与药物释放通道(31)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种多功能可降解生物陶瓷支架，其特征在于，所述多功能单元体(4)包括一体成型的头部(41)、圆柱体(42)和根部螺纹柱(43)，所述头部(41)呈圆饼状结构，所述头部(41)的一两侧分别为平面弧面，所述根部螺纹柱(43)的一端与头部(41)的平面侧相连接，所述圆柱体(42)的一端与根部螺纹柱(43)的另一端相连接，所述圆柱体(42)的另一端设有连通至储药腔的注药孔(44)，所述圆柱体(42)的径向设有若干连通至储药腔的药物释放孔(45)，所述中间筒体(2)上设有输药通道，所述输药通道与药物释放孔(45)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种多功能可降解生物陶瓷支...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄智强，邵惠锋，史金元，龚友平，李文欣，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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