一種復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3d打印多孔金屬支架及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架及其制備方法。該復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架由脫鈣骨基質(zhì)和多孔鈦合金支架組成。本發(fā)明通過(guò)將脫鈣骨基質(zhì)顆粒混凝液注入多孔鈦合金支架中制備而成，脫鈣骨基質(zhì)構(gòu)成了復(fù)合多孔鈦合金支架中的三維微支架。本發(fā)明的復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架可以用于臨床上大塊承重部位的骨缺損的修復(fù)和治療。
【專利說(shuō)明】一種復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架及其制備方法，具體涉及一種復(fù)合了脫鈣骨基質(zhì)三維微支架的多孔鈦合金支架及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]臨床上骨缺損的移植材料主要有自體骨及異體骨。自體骨移植雖然排斥反應(yīng)較小且細(xì)胞張入較快，但容易受到取材部位的影響造成其取骨量較少且易對(duì)個(gè)體產(chǎn)生創(chuàng)傷。異體骨移植往往存在生物相容性、移植物感染、過(guò)敏等因素的制約。近些年涌現(xiàn)出的各種生物材料，如聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)，磷酸鈣(TCP)等等，雖然具有良好的生物相容性和降解性能，卻存在著制備物強(qiáng)度不足，降解時(shí)間與機(jī)體需求難以匹配等諸多問(wèn)題。
[0003]脫鈣骨基質(zhì)是將同種異體骨脫脂脫鈣后制成的生物材料，其失去了大部分的鈣鹽而強(qiáng)度較軟，但保留了主要的空間結(jié)構(gòu)及一定生物活性。它在臨床上常作為植骨融合材料而大規(guī)模應(yīng)用，具有誘導(dǎo)骨張入、骨傳導(dǎo)、生物降解等特性。脫鈣骨基質(zhì)在制備過(guò)程中脫去了一定表面抗原，故而其臨床植入后免疫排斥反應(yīng)較小，有很好的生物相容性。
[0004]3D打印的出現(xiàn)可以充分利用鈦合金的強(qiáng)度及可塑性，通過(guò)CT等掃描數(shù)據(jù)的處理，由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)構(gòu)建，可以將鈦合金打印成符合需求的個(gè)性化多孔連通復(fù)雜結(jié)構(gòu)。不僅給骨長(zhǎng)入提供了空間，也因?yàn)槎嗫捉Y(jié)構(gòu)降低了鈦合金的彈性模量，實(shí)現(xiàn)了與正常骨組織彈性模量的匹配，且不必?fù)?dān)心降解時(shí)間與機(jī)體需求的不匹配，成為了 3D打印在骨科發(fā)展的重要方向。
[0005]目前市場(chǎng)上的3D打印多孔鈦合金支架本身內(nèi)部孔洞直徑約300-1500 μ m，較為空曠而不利于體積相對(duì)較小的細(xì)胞抓附，大部分只能貼壁在二維空間內(nèi)生長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)三維立體微環(huán)境中的細(xì)胞培養(yǎng)。雖然已有研究將多孔鈦孔洞內(nèi)表面進(jìn)行二維層次的活性化改造，例如給予表面酸堿處理、表面等離子噴涂涂層、表面負(fù)載生長(zhǎng)因子等，但仍很難實(shí)現(xiàn)細(xì)胞在三維層次的攀附、生長(zhǎng)及基質(zhì)的分泌和填充。所以，若能在多孔鈦的每一個(gè)孔洞中，搭建一個(gè)仿生三維微支架，將給細(xì)胞的增殖、分化提供一個(gè)良好的環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架。該復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架既擁有鈦合金支架的強(qiáng)度同時(shí)又具有脫鈣骨基質(zhì)的生物活性，為修復(fù)支撐骨缺損提供了一種良好的骨缺損修復(fù)材料。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明提供了一種復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架，所述復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架由多孔鈦合金支架和位于所述多孔鈦合金支架內(nèi)部由脫鈣骨基質(zhì)構(gòu)成的三維微支架組成。所述復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架的平均孔洞直徑約 100-400 μ m。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中可用于制備多孔鈦合金支架的技術(shù)包括選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)、選擇性激光熔融技術(shù)(SLM)、電子束熔融技術(shù)(EBM)，上述技術(shù)制備的鈦合金支架孔徑為100 μ m-2000 μ m,彈性模量小于lOGPa。制備多孔鈦合金支架的技術(shù)還包括本發(fā)明使用的3D打印技術(shù)。3D打印的出現(xiàn)可以充分利用鈦合金的強(qiáng)度及可塑性，通過(guò)CT等掃描數(shù)據(jù)的處理，由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)構(gòu)建，可以將鈦合金打印成符合需求的個(gè)性化多孔連通復(fù)雜結(jié)構(gòu)。不僅給骨長(zhǎng)入提供了空間，也因?yàn)槎嗫捉Y(jié)構(gòu)降低了鈦合金的彈性模量，實(shí)現(xiàn)了與正常骨組織彈性模量的匹配。
[0010]進(jìn)一步，本發(fā)明使用的多孔鈦合金支架是通過(guò)下列步驟制備而成:將CT圖像導(dǎo)入Mimics或CAD等三維圖像軟件，得到目標(biāo)骨組織的三維圖像，平均孔柱為100-1000 μ m、孔徑為300-3000μπι，以正六面體、正十二面體結(jié)構(gòu)單位充填、擴(kuò)展該圖像，得到個(gè)性化的多孔連通三維數(shù)字模型。而后采用EOS Μ280金屬材料3D打印機(jī)，以鈦合金(Ti_6Al_4V)為原料，依據(jù)設(shè)計(jì)模型打印多孔鈦支架。
[0011]優(yōu)選地，目標(biāo)骨組織的三維圖像平均孔柱為300 μ m、孔徑為1000 μ m。
[0012]在本發(fā)明具體的實(shí)施方案中，所述復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架的制備方法如下:將所述脫鈣骨基質(zhì)制備成顆粒后加入到聚乙烯醇溶液中形成混凝液，使脫鈣骨基質(zhì)顆粒可以在混凝液中穩(wěn)定懸浮存在，而后將所述混凝液灌入所述多孔鈦合金支架中。制備混凝液的聚乙烯醇溶液也可用膠原凝膠代替。
[0013]優(yōu)選地,所述混凝液中脫I丐骨基質(zhì)顆粒的大小為200-600 μ m。
[0014]本發(fā)明還提供了上述復(fù)合多孔鈦合金的制備方法，所述制備方法包括下列步驟:
[0015](I)制備多孔鈦合金支架；
[0016](2)制備脫鈣骨基質(zhì)；
[0017](3)將步驟(2)獲得的脫鈣骨基質(zhì)注入步驟(I)獲得的多孔鈦合金支架中；
[0018](4)將步驟(3)的處理物放入容器中，加入去離子水至沒(méi)過(guò)多孔鈦上表面，放入-80°C冰箱冷凍；
[0019](5)取出凍存物，放入真空冷凍干燥機(jī)中，_46°C冷凍干燥，即得到權(quán)利要求1所述的復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架。
[0020]進(jìn)一步，步驟(I)中所述多孔鈦合金支架的制備方法如下所示JfCT圖像導(dǎo)入Mimics或CAD等三維圖像軟件，得到目標(biāo)骨組織的三維圖像，平均孔柱為100-1000 μ m、孔徑為300-3000μπι，以正六面體、正十二面體結(jié)構(gòu)單位充填、擴(kuò)展該圖像，得到個(gè)性化的多孔連通三維數(shù)字模型。而后采用EOS Μ280金屬材料3D打印機(jī)，以鈦合金(Ti_6Al_4V)為原料，依據(jù)設(shè)計(jì)模型打印多孔鈦支架。
[0021]優(yōu)選地，目標(biāo)骨組織的三維圖像平均孔柱為300 μ m,孔徑為1000 μ m。
[0022]進(jìn)一步，步驟(2)的具體操作步驟如下:
[0023]a、取同種異體骨若干，加入體積比為1:1的氯仿/甲醇混合液脫脂，風(fēng)干；
[0024]b、在鹽酸中脫鈣，然后風(fēng)干；
[0025]C、用氯仿/甲醇脫脂，風(fēng)干；
[0026]d、以蒸餾水反復(fù)漂洗直至蒸餾水pH值接近7.0 ；
[0027]e、用pH 7.4的0.1 % PBS 37°C浸泡脫鈣骨，風(fēng)干；
[0028]f、取出脫鈣骨，在75%酒精中浸泡，風(fēng)干后密封4°C保存?zhèn)溆谩?br> [0029]優(yōu)選地，步驟(2)的具體操作步驟如下:
[0030]a、取同種異體骨若干，加入體積比為1:1的氯仿/甲醇混合液脫脂4h，風(fēng)干；
[0031]b、將步驟a獲得的松質(zhì)骨使用0.6mol/L鹽酸脫鈣2_3h，其中每克松質(zhì)骨需使用0.6mol/L鹽酸20mL,然后風(fēng)干；
[0032]C、用氯仿/甲醇脫脂4h，風(fēng)干；
[0033]d、以蒸餾水反復(fù)漂洗直至蒸餾水pH值接近7.0 ；
[0034]e、用 pH 7.4 的 0.1 % PBS 37°C浸泡脫鈣骨 72h，風(fēng)干；
[0035]f、取出脫鈣骨，在75%酒精浸泡30min，風(fēng)干后的產(chǎn)品即為脫鈣骨基質(zhì)，密封4V保存?zhèn)溆谩?br> [0036]進(jìn)一步，步驟(3)的具體操作步驟如下:
[0037]a、將步驟⑵獲得的脫鈣骨基質(zhì)制備成顆粒；
[0038]b、將步驟a獲得的脫鈣骨基質(zhì)顆粒制備成混凝液；
[0039]C、將步驟b制備的所述混凝液灌入步驟(I)制備的多孔鈦合金支架中，使支架空隙中充滿混凝液。
[0040]優(yōu)選地，所述混凝液灌注體積為2_5ml。
[0041]優(yōu)選地，步驟a制備的脫鈣骨基質(zhì)顆粒大小為200-600 μ m。
[0042]優(yōu)選地，所述混凝液是將大小為200-600 μ m的脫鈣骨基質(zhì)顆粒放入聚乙烯醇溶液(濃度5% -10% )中制備而成，其中Iml聚乙烯醇溶液中含有50mg-300mg的脫鈣骨基質(zhì)顆粒。進(jìn)一步，聚乙烯醇溶液可以使用膠原凝膠代替。
[0043]本發(fā)明的脫鈣骨基質(zhì)是由同種異體骨制備而成，同種異體骨可以取自尸體骨、捐獻(xiàn)的骨組織、手術(shù)切除的骨組織等。在本發(fā)明的具體的實(shí)施方案中，同種異體骨取自新西蘭大白兔的四肢骨。獲取的方法具體操作步驟如下:
[0044](I)取新西蘭大白兔尸體若干，截取其四肢；
[0045](2)將四肢骨與組織分離，去除表面骨膜、軟骨及組織等；
[0046](3)獲得的四肢骨洗凈后放入_80°C冰箱保存。
[0047]進(jìn)一步，本發(fā)明的脫鈣骨基質(zhì)構(gòu)成的三維微支架還可以由天然或人工合成的各種生物活性材料例如膠原、明膠、羥基磷灰石、磷酸鈣等在液態(tài)加壓灌注進(jìn)入多孔鈦合金支架內(nèi)部形成。
[0048]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0049](I)本發(fā)明的復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架既具備多孔鈦合金支架的強(qiáng)力學(xué)強(qiáng)度，同時(shí)又具備脫鈣骨基質(zhì)的生物活性，擴(kuò)展了單獨(dú)使用多孔鈦合金支架或者脫鈣骨基質(zhì)的應(yīng)用范圍。
[0050](2)本發(fā)明的復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架可提供細(xì)胞最佳生長(zhǎng)環(huán)境，拋棄了傳統(tǒng)觀念中金屬支架的設(shè)計(jì)必須滿足最適合細(xì)胞生長(zhǎng)孔徑的限制，盡可能將其制備成大孔洞和高孔隙率結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了金屬的最少化和骨長(zhǎng)入量的最大化；而內(nèi)部三維微支架則不再受首先滿足力學(xué)強(qiáng)度的限制，盡可能采用最利于骨生長(zhǎng)的材料，營(yíng)造出結(jié)構(gòu)疏松、具有細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)、適合細(xì)胞攀附生長(zhǎng)的三維仿生微支架，為細(xì)胞提供最好的生長(zhǎng)微環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)兩者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0051]圖1顯示了多孔連通三維數(shù)字模型；
[0052]圖2顯示了 3D打印的多孔鈦合金支架；
[0053]圖3顯示了本發(fā)明的復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架。
[0054]具體的實(shí)施方式
[0055]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0056]下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件或按照廠商所建議的條件實(shí)施。
[0057]實(shí)施例1復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架的制備
[0058]1、多孔鈦合金支架的制備
[0059](I)將CT圖像導(dǎo)入Mimics或CAD等三維圖像軟件，得到目標(biāo)骨組織的三維圖像，平均孔柱為100 μ m、孔徑為300 μ m,以正六面體、正十二面體結(jié)構(gòu)單位充填、擴(kuò)展該圖像，得到個(gè)性化的多孔連通三維數(shù)字模型(如圖1所示)。
[0060](2)采用EOS M280金屬材料3D打印機(jī)，以鈦合金(T1-6A1_4V)為原料，依據(jù)設(shè)計(jì)模型打印多孔鈦支架(如圖2所示)。
[0061]2、脫鈣骨基質(zhì)的制備
[0062](I)取新西蘭大白兔尸體若干，截取其四肢；
[0063](2)將四肢骨與組織分離，去除表面骨膜、軟骨及組織等；
[0064](3)獲得的四肢骨洗凈后放入_80°C冰箱保存待用；
[0065](4)取新西蘭大白兔四肢同種異體骨若干，加入氯仿/甲醇(1:1，體積分?jǐn)?shù))脫脂4h，風(fēng)干；
[0066](5)在0.6mol/L鹽酸中脫鈣2_3h (鹽酸/松質(zhì)骨:20ml/g)，風(fēng)干；
[0067](6)再用氯仿/甲醇脫脂4h，風(fēng)干；
[0068](7)以蒸餾水反復(fù)漂洗直至蒸餾水pH值接近7.0 ；
[0069](8)用 0.1 % PBS (pH 7.4) 37 °C 浸泡脫鈣骨 72h，風(fēng)干；
[0070](9)取出脫鈣骨放入75%酒精中浸泡30min，風(fēng)干后密封4°C保存?zhèn)溆谩?br> [0071]3、復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架的制備
[0072](I)用液氮冷凍球磨機(jī)將上述制備的塊狀脫鈣骨基質(zhì)粉碎至大小約幾百微米顆粒，并用特定孔徑大小濾網(wǎng)篩選出200-600 μ m大小脫鈣骨基質(zhì)顆粒；
[0073](2)將脫鈣骨基質(zhì)顆粒10mg放入濃度為5%的聚乙烯醇溶液中形成混凝液2ml，而后將混凝液注入3D打印多孔鈦支架中，使其支架空隙中填充懸浮著脫鈣骨基質(zhì)顆粒的混凝液；
[0074](3)將上述處理物放入容器內(nèi)，加入去離子水至沒(méi)過(guò)多孔鈦合金支架上表面，放入-80°C冰箱冷凍4h。
[0075](4)取出凍存物，放入真空冷凍干燥機(jī)中，_46°C冷凍干燥48h，即得到具有仿生三維微支架的3D打印多孔鈦合金支架(如圖3所示)。
[0076](5)將上述支架放入環(huán)氧乙烷滅菌箱中進(jìn)行滅菌，獨(dú)立分裝處理。
[0077]實(shí)施例2復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架的制備
[0078]1、多孔鈦合金支架的制備
[0079](I)將CT圖像導(dǎo)入Mimics或CAD等三維圖像軟件，得到目標(biāo)骨組織的三維圖像，平均孔柱為300 μ m、孔徑為1000 μ m,以正六面體、正十二面體結(jié)構(gòu)單位充填、擴(kuò)展該圖像，得到個(gè)性化的多孔連通三維數(shù)字模型(如圖1所示)。
[0080](2)采用EOS M280金屬材料3D打印機(jī)，以鈦合金(T1-6A1_4V)為原料，依據(jù)設(shè)計(jì)模型打印多孔鈦支架(如圖2所示)。
[0081]2、脫鈣骨基質(zhì)的制備
[0082](I)取新西蘭大白兔尸體若干，截取其四肢；
[0083](2)將四肢骨與組織分離，去除表面骨膜、軟骨及組織等；
[0084](3)獲得的四肢骨洗凈后放入_80°C冰箱保存待用；
[0085](4)取新西蘭大白兔四肢同種異體骨若干，加入氯仿/甲醇(1:1，體積分?jǐn)?shù))脫脂4h，風(fēng)干；
[0086](5)在0.6mol/L鹽酸中脫鈣2_3h (鹽酸/松質(zhì)骨:20ml/g)，風(fēng)干；
[0087](6)再用氯仿/甲醇脫脂4h，風(fēng)干；
[0088](7)以蒸餾水反復(fù)漂洗直至蒸餾水pH值接近7.0 ；
[0089](8)用 0.1 % PBS (pH 7.4) 37 °C 浸泡脫鈣骨 72h，風(fēng)干；
[0090](9)取出脫鈣骨放入75%酒精中浸泡30min，風(fēng)干后密封4°C保存?zhèn)溆谩?br> [0091]3、復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架的制備
[0092](I)用液氮冷凍球磨機(jī)將上述制備的塊狀脫鈣骨基質(zhì)粉碎至大小約幾百微米顆粒，并用特定孔徑大小濾網(wǎng)篩選出200-600 μ m大小脫鈣骨基質(zhì)顆粒；
[0093](2)將脫鈣骨基質(zhì)顆粒650mg放入濃度為8%的聚乙烯醇溶液中形成混凝液
3.5ml，而后將混凝液注入3D打印多孔鈦支架中，使其支架空隙中填充懸浮著脫鈣骨基質(zhì)顆粒的混凝液；
[0094](3)將上述處理物放入容器內(nèi)，加入去離子水至沒(méi)過(guò)多孔鈦合金支架上表面，放入-80°C冰箱冷凍4h。
[0095](4)取出凍存物，放入真空冷凍干燥機(jī)中，_46°C冷凍干燥48h，即得到具有仿生三維微支架的3D打印多孔鈦合金支架(如圖3所示)。
[0096](5)將上述支架放入環(huán)氧乙烷滅菌箱中進(jìn)行滅菌，獨(dú)立分裝處理。
[0097]實(shí)施例3復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架的制備
[0098]1、多孔鈦合金支架的制備
[0099](I)將CT圖像導(dǎo)入Mimics或CAD等三維圖像軟件，得到目標(biāo)骨組織的三維圖像，平均孔柱為1000 μ m、孔徑為3000 μ m,以正六面體、正十二面體結(jié)構(gòu)單位充填、擴(kuò)展該圖像，得到個(gè)性化的多孔連通三維數(shù)字模型(如圖1所示)。
[0100](2)采用EOS M280金屬材料3D打印機(jī)，以鈦合金(T1-6A1_4V)為原料，依據(jù)設(shè)計(jì)模型打印多孔鈦支架(如圖2所示)。
[0101]2、脫鈣骨基質(zhì)的制備
[0102](I)取新西蘭大白兔尸體若干，截取其四肢；
[0103](2)將四肢骨與組織分離，去除表面骨膜、軟骨及組織等；
[0104](3)獲得的四肢骨洗凈后放入_80°C冰箱保存待用；
[0105](4)取新西蘭大白兔四肢同種異體骨若干，加入氯仿/甲醇(1:1，體積分?jǐn)?shù))脫脂4h，風(fēng)干；
[0106](5)在0.6mol/L鹽酸中脫鈣2_3h (鹽酸/松質(zhì)骨:20ml/g)，風(fēng)干；
[0107](6)再用氯仿/甲醇脫脂4h，風(fēng)干；
[0108](7)以蒸餾水反復(fù)漂洗直至蒸餾水pH值接近7.0 ；
[0109](8)用 0.1% PBS (pH 7.4)37°C浸泡脫鈣骨 72h，風(fēng)干；
[0110](9)取出脫鈣骨放入75%酒精中浸泡30min，風(fēng)干后密封4°C保存?zhèn)溆谩?br> [0111]3、復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架的制備
[0112](I)用液氮冷凍球磨機(jī)將上述制備的塊狀脫鈣骨基質(zhì)粉碎至大小約幾百微米顆粒，并用特定孔徑大小濾網(wǎng)篩選出200-600 μ m大小脫鈣骨基質(zhì)顆粒；
[0113](2)將脫鈣骨基質(zhì)顆粒1500mg放入濃度為10%的聚乙烯醇溶液中形成混凝液5ml，而后將混凝液注入3D打印多孔鈦支架中，使其支架空隙中填充懸浮著脫鈣骨基質(zhì)顆粒的混凝液；
[0114](3)將上述處理物放入容器內(nèi)，加入去離子水至沒(méi)過(guò)多孔鈦合金支架上表面，放入-80°C冰箱冷凍4h。
[0115](4)取出凍存物，放入真空冷凍干燥機(jī)中，_46°C冷凍干燥48h，即得到具有仿生三維微支架的3D打印多孔鈦合金支架(如圖3所示)。
[0116](5)將上述支架放入環(huán)氧乙烷滅菌箱中進(jìn)行滅菌，獨(dú)立分裝處理。
[0117]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架，其特征在于，所述復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架由多孔鈦合金支架和位于所述多孔鈦合金支架內(nèi)部由脫鈣骨基質(zhì)構(gòu)成的三維微支架組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架，其特征在于，所述復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架是將所述脫鈣骨基質(zhì)顆粒制備成混凝液，而后將所述混凝液注入所述多孔鈦合金支架中形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架，其特征在于，所述混凝液中脫鈣骨基質(zhì)顆粒的大小為200-600 μ m。
4.權(quán)利要求1所述的復(fù)合多孔鈦合金的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括下列步驟: (1)制備多孔鈦合金支架； (2)制備脫鈣骨基質(zhì)； (3)將步驟(2)獲得的脫鈣骨基質(zhì)注入步驟(I)獲得的多孔鈦合金支架中； (4)將步驟(3)的處理物放入容器中，加入去離子水至沒(méi)過(guò)多孔鈦合金支架上表面，放入-80°C冰箱冷凍； (5)取出凍存物，放入真空冷凍干燥機(jī)中，_46°C冷凍干燥，即得到權(quán)利要求1所述的復(fù)合脫鈣骨基質(zhì)的3D打印多孔金屬支架。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中所述多孔鈦合金支架是采用Mimics或CAD等三維圖像軟件設(shè)計(jì)后使用EOS M280金屬材料3D打印機(jī)打印而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)的具體操作步驟如下: a、取同種異體骨若干，加入體積比為1:1的氯仿/甲醇混合液脫脂，風(fēng)干； b、在鹽酸中脫鈣，然后風(fēng)干； C、用氯仿/甲醇脫脂，風(fēng)干； d、以蒸餾水反復(fù)漂洗直至蒸餾水pH值接近7.0 ； e、用ρΗ7.4的0.1% PBS37°C浸泡脫鈣骨，風(fēng)干； f、取出脫鈣骨，在75%酒精中浸泡，風(fēng)干后密封4°C保存?zhèn)溆谩?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)的具體操作步驟如下: a、取同種異體骨若干，加入體積比為1:1的氯仿/甲醇混合液脫脂4h，風(fēng)干； b、將步驟a獲得的松質(zhì)骨使用0.6mol/L鹽酸脫鈣2_3h，其中每克松質(zhì)骨需使用0.6mol/L鹽酸20mL,然后風(fēng)干； C、用氯仿/甲醇脫脂4h，風(fēng)干； d、以蒸餾水反復(fù)漂洗直至蒸餾水pH值接近7.0 ； e、用ρΗ7.4的0.1% PBS37°C浸泡脫鈣骨72h，風(fēng)干； f、取出脫鈣骨，在75%酒精浸泡30min，風(fēng)干后的產(chǎn)品即為脫鈣骨基質(zhì)，密封4°C保存?zhèn)溆谩?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)的具體操作步驟如下: a、將步驟(2)獲得的脫鈣骨基質(zhì)制備成顆粒； b、將步驟a獲得的脫鈣骨基質(zhì)顆粒制備成混凝液； C、將步驟b制備的所述混凝液注入步驟(I)制備的多孔鈦合金支架中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述混凝液是將脫鈣骨基質(zhì)顆粒放入聚乙烯醇溶液中制備而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，所述混凝液中脫鈣骨基質(zhì)顆粒大小為 200-600 μ m。
【文檔編號(hào)】A61L27/06GK104368040SQ201410680778
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】朱威, 尹博, 吳志宏, 邱貴興 申請(qǐng)人:吳志宏