本發(fā)明涉及一種在采用選擇性激光燒結(jié)制備硫酸鈣骨支架過程中，利用45S5生物玻璃來提高硫酸鈣陶瓷抗瓦解性能，同時進一步提高其機械和生物學(xué)性能的方法，屬于骨組織工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
硫酸鈣是一種生物相容性好，可降解的潛在的生物材料，已有100多年的生物醫(yī)用材料應(yīng)用歷史。以往研究表明硫酸鈣具有良好的生物相容性、骨傳導(dǎo)性、體內(nèi)能夠完全降解、對周圍組織沒有炎癥及異物刺激作用，并且還具有潛在的骨誘導(dǎo)性，其誘導(dǎo)機制與硫酸鈣溶解過程中導(dǎo)致局部微環(huán)境pH值下降有關(guān)。而目前硫酸鈣具有骨傳導(dǎo)作用、促進血管和成骨細胞的長入也得到普遍認可。
然而純硫酸鈣主要存在易瓦解、降解速度過快和機械強度不足等缺點，如在體內(nèi)完全降解吸收時間僅為6-8周，遠大于新骨生長速率。并且硫酸鈣的生物活性較低，使得它無法在治療的早期與骨組織發(fā)生鍵合，影響了它的骨修復(fù)效果。國內(nèi)外很多學(xué)者將硫酸鈣與其它材料進行復(fù)合，以彌補其降解速度過快的劣勢。如將硫酸鈣與高分子材料(明膠，膠原，殼聚糖，聚乳酸等)和無機材料(羥基磷灰石、硅酸鈣等)復(fù)合。
45S5生物玻璃(成份：Na2O 24.5wt％，CaO 24.5wt％，P2O5 6.0wt％，SiO2 45wt％)植入生物體內(nèi)后能夠與自然骨牢固地結(jié)合在一起，如在體液環(huán)境中，從其表面溶出Na+，玻璃表面就生成富SiO2凝膠層，生物玻璃溶解形成表面帶負電荷的Si-OH的功能基團來誘導(dǎo)類骨磷灰石層的形成，從而與生物體的骨組織發(fā)生鍵合，硅溶膠層和在其表面形成的碳酸羥基磷灰石層具有高表面積，適合吸附大量的生物分子，從而促進細胞外響應(yīng)。更重要的是它的轉(zhuǎn)變溫度在1060℃左右，燒結(jié)時在激光的高溫下能發(fā)生部份熔化，通過毛細管作用分布在硫酸鈣顆粒之間，凝固后能作為粘結(jié)劑的作用防止基體瓦解，而包裹在材料晶體表面也能延長材料的降解速度。
綜上所述：本發(fā)明選擇性能較優(yōu)的硫酸鈣作為基體材料，外加45S5生物玻璃粉末，利用選擇性激光燒結(jié)制備硫酸鈣基骨支架，以期利用45S5生物玻璃作為粘結(jié)劑解決硫酸鈣骨支架易瓦解的問題，同時提升其生物活性和降解性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明通過對選擇性激光燒結(jié)制備硫酸鈣骨支架過程中利用45S5生物玻璃來提高硫酸鈣陶瓷抗瓦解性能，利用45S5生物玻璃作為粘結(jié)劑，克服了硫酸鈣易瓦解、降解速度快和機械強度不足等缺點。
本發(fā)明實施方案包括：
(1)顆粒的分散：將硫酸鈣粉末緩慢加入無水酒精中，邊加入邊攪拌，配置體積分數(shù)為3％的懸浮液，超聲攪拌均勻；以無水酒精為分散劑，其用量為要分散的45S5生物玻璃粉末質(zhì)量的2％，超聲攪拌均勻，得到分散性能良好的45S5生物玻璃懸浮液；
(2)材料的混合：按一定體積百分比將硫酸鈣懸浮液、45S5生物玻璃懸浮液進 行混合，超聲攪拌均勻后裝入球磨桶，再在球磨機上混合球磨，經(jīng)真空干燥、過篩，得到混合均勻的原料粉末；
(3)選擇性激光燒結(jié)：將混合好的原料粉末裝入選擇性激光輔粉系統(tǒng)，采用氮氣保護，在激光光斑直徑為1mm，鋪粉厚度為0.1-0.2mm，激光功率為8.75W，掃描速度為100mm/min進行燒結(jié)制備。
所述的硫酸鈣懸浮液和45S5生物玻璃懸浮液的體積百分比為90∶10。
所述的懸浮液混合干燥后的球磨時間為24～48小時。
本發(fā)明優(yōu)點如下：
1、利用45S5生物玻璃作為粘結(jié)劑，克服了硫酸鈣易瓦解的缺點，并進一步提高了其力學(xué)性能。
2、利用45S5生物玻璃對晶粒表面的包裹作用，抑制硫酸鈣的降解速度，從而達到延緩降解的目的。
3、利用45S5生物玻璃易于與自然骨鍵合的特點，誘導(dǎo)硫酸鈣表面類骨磷灰石層的形成，促進細胞外響應(yīng)。
具體實施方式
下面結(jié)合一個實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述，但本發(fā)明之內(nèi)容并不局限于此。
(1)顆粒的分散：將硫酸鈣粉末100克緩慢加入900克無水酒精中，邊加入邊攪拌，配置質(zhì)量分數(shù)為10％的懸浮液，超聲攪拌均勻；以無水酒精為分散劑，其用量為要分散的45S5生物玻璃粉末質(zhì)量的2％，超聲攪拌均勻，得到分散性能良好的45S5生物玻璃懸浮液；
(2)材料的混合：按體積百分比硫酸鈣為90％懸浮液、45S5生物玻璃懸浮液進行混合，超聲攪拌均勻后裝入球磨桶，再在球磨機上混合24小時，經(jīng)真空干燥、過篩，得到混合均勻的原料粉末；
(3)選擇性激光燒結(jié)：將混合好的原料粉末裝入選擇性激光輔粉系統(tǒng)，采用氮氣保護，在激光光斑直徑為1mm，鋪粉厚度為0.1-0.2mm，激光功率為8.75W，掃描速度為100mm/min進行燒結(jié)制備。