一种孔隙连通性可控的人工骨支架的制备制造技术

技术编号:7825963 阅读:314 留言:0更新日期:2012-10-11 00:35
本发明专利技术公开了一种基于多孔生物陶瓷微球人工骨支架的制备方法。该首先根据病患个体特性建立CAD模型,将该模型导入三维打印机,根据离散数值分析颗粒流软件数值计算结果,按一定比例均匀混合生物陶瓷小球和生物可降解小球;然后通过三维打印机喷洒生物胶黏剂粘结混合球,实现人工骨支架的制备。该方法建立在以离散颗粒数值计算理论,通过改变混合球中小球数目的百分比和小球直径,能够方便而高效的根据需要来得到理想模型,对材料性能进行了预测,使人工骨支架的孔隙连通性实现有效可控,避免了不必要的浪费。同时利用生物可降解材料保证了生物陶瓷材料的纯净,减少了生物陶瓷被污染的几率,同时还可以精确的控制后处理时间。

【技术实现步骤摘要】
一种孔隙连通性可控的人工骨支架的制备所属领域本专利技术涉及一种基于多孔生物陶瓷微球人工骨支架的制备方法。涉及以离散数值仿真、颗粒流数值仿真为 计算理论,通过控制可消失小球的数量和直径来获得具有一定孔隙连通性的活性生物陶瓷微球人工骨支架。
技术介绍
作为骨组织体外培养的重要载体,人工骨支架为种子细胞的黏附和增殖提供生存空间,为细胞获取营养和新陈代谢提供通道,在成骨阶段为组织提供必要的力学支撑。因此,支架的微观孔结构、力学性能、生物活性及降解速度都对骨组织的构建产生重要的影响。特别是支架的微观孔结构对种子细胞的成骨阶段起着决定性作用。支架的微观孔结构主要指孔径大小、孔隙率、孔间连通性、孔分布的均匀性、连通孔道的扭曲度和支架的比表面积。支架具有较高的孔隙率和比表面积,利于种子细胞黏附生长,细胞外基质沉积,营养和氧气进入,代谢产物排出,也有利于血管和神经长入。限制骨组织顺利长入孔洞内的“瓶颈”不是孔径大小,而是孔间连通的程度和孔间通道的大小。连通性是支架内部微观孔相互贯通情况的描述量。骨组织工程要求支架孔隙间必须相互连通,并具有一定的孔道断面尺寸。良好的孔道连通性有利于骨组织和血管组织的长入,便于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连通性可控的生物陶瓷微球人工骨支架的制备方法,具体包括以下步骤 步骤I、通过理论计算或模拟仿真,生成数量比为a、直径分别为D和d的小球,其中直径为D的小球表示生物陶瓷小球,直径为d的小球表示可降解小球,D>d ; 步骤2、将数量比为a、直径分别为D和d的小球均匀混合,并在基于离散单元法理论的模拟重力作用下进入虚拟容器,最终达到稳定; 步骤3、将步骤2所得模型中的直径为D的小球删除,留下直径为d的小球,根据剩下小球到任意其他小球的球心距S与小球直径d之间的关系,判断小球之间是否连通,如果S ( d,则认为小球之间互相连通,否则认为小球之间不连通,从而得到模型的连通性; 步骤4、通过改变两种小球的直径D和d或两种小球的数量比a,并重复步骤1-3,得到一种符合要求的特定连通性的模型,记下此时两种小球的直径D和d,以及两种小球的数量比a ; 步骤5、计算机处理人工骨支架三维CA...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪焰恩魏庆华李鹏林秦琰磊杨明明叶东东龙水军潘飞龙郭叶魏生民
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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