3D打印的可控多孔羟基磷灰石生物陶瓷支架及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110272273A(43)申请公布日2019.09.24(21)申请号201910661358.1(22)申请日2019.07.22(71)申请人上海应用技术大学地址200235上海市徐汇区漕宝路120号(72)发明人姚永霞王操沈民浩赵喆(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人王晶(51)Int.Cl.C04B35/447(2006.01)C04B35/622(2006.01)A61F2/28(2006.01)B33Y10/00(2015.01)B33Y70/00(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称3D打印的可控多孔羟基磷灰石生物陶瓷支架及制备方法(57)摘要本发明涉及一种3D打印的可控多孔羟基磷灰石生物陶瓷支架及制备方法，该方法包括：制备用于羟基磷灰石骨组织生物陶瓷支架的羟基磷灰石浆料；使用三维建模软件创建TPMS多孔结构，对模型结构进行调整，得到60％-95％的孔隙率的TPMS多孔结构模型，并保存为STL格式；将带有宏观孔隙的STL格式模型导入光固化打印机；调整光固化打印参数使羟基磷灰石浆料逐层堆积叠加成型，得到具有生物陶瓷支架素坯；将生物陶瓷支架素坯放入紫外固化箱进行二次固化，置于马弗烧结炉中脱脂煅烧，得到致密度高的多孔羟基磷灰石骨组织生物陶瓷支架。本发明制备的多孔羟基磷灰石骨组织支架具有高连通性孔道结构，与人体骨无机成分一致，具有优异的生物学性能。CN110272273ACN110272273A权利要求书1/1页1.一种3D打印的可控多孔羟基磷灰石生物陶瓷支架制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备用于羟基磷灰石骨组织生物陶瓷支架的羟基磷灰石浆料将羟基磷灰石粉末、光引发剂、润湿分散剂以及消泡剂按比例分批次逐步加入到光固化树脂材料中，每加入一次后使用搅拌机常压搅拌，直到羟基磷灰石骨复合粉末体积分数达到30～65vol％，按体积份计分别为：羟基磷灰石粉末：20～70份，光固化树脂材料：30～50份，润湿分散剂：1～8份，消泡剂：1～10份；制得用于光固化打印的羟基磷灰石浆料；2)将羟基磷灰石浆料倾倒进光固化打印机的料桶中用于打印；3)使用三维建模软件创建TPMS多孔结构，对模型结构进行调整，得到60％-95％的孔隙率的TPMS多孔结构模型，并保存为STL格式；4)将步骤3)中创建的带有宏观孔隙的STL格式模型导入光固化打印机；5)调整光固化打印参数使羟基磷灰石浆料逐层堆积叠加成型，用酒精进行清洗，得到具有多孔羟基磷灰石骨组织生物陶瓷支架素坯；6)将步骤(5)中的多孔羟基磷灰石骨组织生物陶瓷支架素坯放入紫外固化箱进行二次固化，然后置于马弗烧结炉中脱脂煅烧，得到致密度高的多孔羟基磷灰石骨组织生物陶瓷支架。2.根据权利要求1所述的3D打印的可控多孔羟基磷灰石生物陶瓷支架制备方法，其特征在于：步骤1)中使用搅拌机常压搅拌时，保持室温，球料比1：1～3，转速80～200r/min，搅拌3～9h，得到一种可用于光固化3D打印成型的羟基磷灰石浆料。3.根据权利要求1所述的3D打印的可控多孔羟基磷灰石生物陶瓷支架制备方法，其特征在于：步骤3)中使用的三维建模软件为Magics、Solidworks或AUTOCAD。4.根据权利要求1所述的3D打印的可控多孔羟基磷灰石生物陶瓷支架制备方法，其特征在于：步骤5)中调整光固化打印参数为：光固化打印层厚0.01～0.1mm，光固化光源波长350～450nm，光固化光强1000～20000μw/cm2，光固化单层曝光时间0.4～2s，光固化首层曝光时间1～5s，二次光固化时间30～120s，并在全部参数设置完毕后开始打印。5.根据权利要求1所述的3D打印的可控多孔羟基磷灰石生物陶瓷支架制备方法，其特征在于：步骤6)中多孔羟基磷灰石骨组织生物陶瓷支架素坯的脱脂烧结制度设置为：0～600℃升温速率为1～3℃/min，保温1～2小时，600～1300℃升温速率为5～8℃/min，保温2～3小时，1300℃～室温自然冷却。6.一种3D打印的可控多孔羟基磷灰石生物陶瓷支架，其特征在于：由权利要求1-5任一所述的制备方法制备得到可控多孔羟基磷灰石骨组织生物陶瓷支架。2CN110272273A说明书1/4页3D打印的可控多孔羟基磷灰石生物陶瓷支架及制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种生物陶瓷支架，尤其涉及一种基于3D打印成型技术的可控多孔羟基磷灰石骨组织工程生物陶瓷支架的制备方法。背景技术[0002]由于创伤、感染、肿瘤、手术、骨骼老化、先天性畸形等各种原因造成的大面积骨缺损通常需要采用骨移植手术进行治疗。目前，骨组织工程技术克服了传统骨缺损移植技术的缺点，为临床骨修复治疗提