專利名稱：一種基于微球選擇性激光燒結(jié)的梯度疊層多孔支架及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，涉及一種多孔支架的選擇性激光燒結(jié)的制備方法，更具體地說(shuō)，涉及一種用于骨軟骨組織修復(fù)的、組分及含量呈梯度分布的多孔組織工程支架的制備方法。
背景技術(shù)：
外傷、腫瘤、關(guān)節(jié)炎經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨的損傷，由于關(guān)節(jié)軟骨中無(wú)血管，此外軟骨細(xì)胞難以遷移至受損區(qū)域，導(dǎo)致關(guān)節(jié)損傷以后難以自愈。而組織工程為解決這一臨床難題提供了新的手段。在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)過(guò)程中，骨整合是評(píng)估修復(fù)效果的重要標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)節(jié)軟骨(osteocarti Iage )結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有天然的疊層結(jié)構(gòu),可分為軟骨層、I丐化 軟骨層、以及軟骨下骨層。在空間結(jié)構(gòu)上具有連通的多孔結(jié)構(gòu)，在物質(zhì)組成上具有層次結(jié)構(gòu)，有機(jī)/無(wú)機(jī)組分含量呈現(xiàn)梯度變化的規(guī)律。軟骨層由有機(jī)質(zhì)組成，主要為透明質(zhì)酸和硫酸軟骨素等粘多糖；鈣化軟骨層中無(wú)機(jī)質(zhì)-鈣磷鹽含量逐漸增加；軟骨下骨層中高度礦化，結(jié)構(gòu)組成已和骨質(zhì)相似，無(wú)機(jī)質(zhì)含量已達(dá)60%。用于組織修復(fù)的多孔支架的空間結(jié)構(gòu)、物化組成及含量等因素對(duì)細(xì)胞的黏附、生長(zhǎng)、增殖等過(guò)程具有重要作用。關(guān)節(jié)軟骨各層細(xì)胞對(duì)支架有不同要求、而支架不同的物化組成及結(jié)構(gòu)與骨質(zhì)層的結(jié)合強(qiáng)度亦不同。因此，涉及軟骨和軟骨下骨的綜合性缺損要求組織工程支架具有與天然軟骨結(jié)構(gòu)相似的多層結(jié)構(gòu)。目前為止,疊層支架的制備方法還較少，多為傳統(tǒng)的溶液燒筑、粒子浙濾法或離心法。層層堆積成型法，是將不同粒徑及不同量的制孔劑與待成型物質(zhì)的溶液混合，通過(guò)不同制孔劑粒徑層的疊加，制備出了梯度多孔的疊層支架(Werner J. et al. Mechanicalproperties and in vitro cell compatibility of hydroxyapatite ceramics withgraded pore structure. Biomaterials, 2002，23(21): 4285-94; Tampieri A. et al.Porosity-grade hydroxyapatite ceramics to replace natural bone. Biomaterials,2001，22(11): 1365-70.)。離心法，利用離心力的作用使得不同粒徑的制孔劑、生長(zhǎng)因子或其他梯度變量實(shí)現(xiàn)在支架內(nèi)的梯度分布，進(jìn)而得到所需梯度分布的多孔支架(Se HeangOh et al. Creating growth factor gradients in three dimensional porous matrixby centrifugation and surface immobilization. Biomaterials, 2011， 32: 8254-60 ；Se Heang Oh et al. In vitro and in vivo characteristics of PCL scaffolds withpore size gradient fabricated by acentrifugation method. Biomaterials, 2007，28: 1664-71)。然而目前為止，受加工成型手段制約，所制備的疊層支架多為簡(jiǎn)單的兩層或三層支架，結(jié)構(gòu)單一，層與層之間物相組成具有較大差異，往往出現(xiàn)分層現(xiàn)象，形成層間結(jié)構(gòu)的不連續(xù)，導(dǎo)致無(wú)機(jī)/有機(jī)界面處結(jié)合強(qiáng)度低，影響支架的力學(xué)性能。且同時(shí)涉及物相、組分及孔徑等因素的梯度分布較少，所得支架的孔間連通性差，孔形狀不規(guī)則、尺寸不一致，精確度不易控制，重復(fù)性較差。
針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種新型梯度疊層多孔支架，孔徑和組分呈連續(xù)梯度變化，能夠更好地模擬關(guān)節(jié)軟骨的組織結(jié)構(gòu)與功能，更有利于不同細(xì)胞的貼附、生長(zhǎng)和增殖。由支架表層至底層鈣磷材料的含量以及支架的孔徑和孔隙率具有連續(xù)過(guò)渡的特征，大大增強(qiáng)了支架的力學(xué)性能及層與層之間的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)與骨質(zhì)層能夠更好的結(jié)合。傳統(tǒng)支架成型方法難以實(shí)現(xiàn)支架結(jié)構(gòu)和組分的連續(xù)梯度變化，快速成型技術(shù)為該新型支架的制備提供了可能性。快速成型技術(shù)在多尺度三維多孔支架的制備領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。選擇性激光燒結(jié)(SLS)作為其一個(gè)重要組成，具有材料適應(yīng)面廣，成型速度快、穩(wěn)定性高、易于控制等優(yōu)點(diǎn)。然而，基于粉末的傳統(tǒng)激光燒結(jié)存在著燒結(jié)精度不高，微觀結(jié)構(gòu)難以控制的缺點(diǎn)。基于微球的燒結(jié)可在一定程度上彌補(bǔ)上述不足。通過(guò)控制制備條件可得到粒徑均一、形貌規(guī)則的微球；通過(guò)在成球過(guò)程中引入其他關(guān)鍵組分(鈣磷材料、粘多糖等)，可進(jìn)一步提高燒結(jié)支架的生物學(xué)功能。通過(guò)基于微球的激光燒結(jié)工藝，利用激光燒結(jié)層層掃描，連續(xù)制造的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)在材料組成以及支架結(jié)構(gòu)上對(duì)成型支架的精確調(diào)控，從而獲得一種支架結(jié)構(gòu)和組分呈現(xiàn)連續(xù)梯度變化的新型植入材料，具有和骨-軟骨層類似的空間結(jié)構(gòu)和物相組成及分布，對(duì)軟骨和軟骨下骨的綜合缺損修復(fù)具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種梯度疊層多孔組織工程支架，該梯度疊層多孔支架在內(nèi)部微結(jié)構(gòu)、物相組成及含量上呈梯度分布，能夠更好地模擬關(guān)節(jié)軟骨的組織結(jié)構(gòu)與功能，更有利于不同細(xì)胞的貼附、生長(zhǎng)和增殖，具有與骨質(zhì)層更好的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)規(guī)則孔結(jié)構(gòu)在空間上的均一、互通排布，從而更有利于細(xì)胞與周圍環(huán)境的物質(zhì)交換。本發(fā)明的目的還在于提供一種制備梯度疊層多孔組織工程支架的新方法，應(yīng)用具有復(fù)合微球的選擇性激光燒結(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)支架各層內(nèi)部微結(jié)構(gòu)、物相組分及含量的精確控制，解決梯度層間存在的分層等界面現(xiàn)象，提高物相組分的連續(xù)性及層間結(jié)合強(qiáng)度，從而賦予支架更好的軟骨組織修復(fù)功能、骨整合功能、以及力學(xué)強(qiáng)度。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn).一種梯度疊層多孔支架，該梯度疊層多孔支架由高分子微球，及高分子與鈣磷材料復(fù)合微球作為燒結(jié)原料，通過(guò)微球選擇性激光燒結(jié)制成，具有組分含量連續(xù)過(guò)渡變化的梯度疊層結(jié)構(gòu)。其中，所述的梯度疊層結(jié)構(gòu)是指支架中鈣磷材料的含量及多孔支架的孔徑和孔隙率逐層呈梯度變化，由支架表層至底層鈣磷材料的含量逐層梯度上升，支架的孔徑和孔隙率逐漸升高。所述高分子微球?yàn)榫廴樗嵛⑶?、聚乙醇酸微球、聚乳?羥基乙酸共聚物微球、聚己內(nèi)酯微球，粘多糖微球，明膠微球或上述材料的復(fù)合微球，優(yōu)選聚己內(nèi)酯微球；所述的鈣磷材料為β-磷酸鈣、磷酸氫鈣、羥基磷灰石或元素取代羥基磷灰石(如鋅取代羥基磷灰石)。優(yōu)選羥基磷灰石。本發(fā)明的梯度疊層多孔支架的制備方法，一種制備多孔支架的方法，按照下述步驟進(jìn)行首先采用溶劑揮發(fā)法分別制備高分子微球及含鈣磷材料的復(fù)合高分子微球，然后通過(guò)三維建模軟件設(shè)計(jì)內(nèi)部微結(jié)構(gòu)逐層變化的3-D計(jì)算機(jī)模型，最后應(yīng)用選擇性激光燒結(jié)設(shè)備燒結(jié)得到多孔支架。本發(fā)明的一種物相組成和含量呈梯度分布的多孔支架，按照下述步驟進(jìn)行先采用溶劑揮發(fā)法分別制備高分子微球及含鈣磷材料的復(fù)合高分子微球，然后通過(guò)建模軟件設(shè)計(jì)內(nèi)部微結(jié)構(gòu)逐層變化的3-D計(jì)算機(jī)模型，最后應(yīng)用選擇性激光燒結(jié)設(shè)備燒結(jié)，依次選用不同粒徑和含量的高分子與鈣磷材料的復(fù)合微球，層層燒結(jié)，得到微觀結(jié)構(gòu)、物相組成和含量呈梯度分布的多孔支架。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的高分子微球，高分子與鈣磷材料復(fù)合微球的制備方法為將高分子材料溶于有機(jī)溶劑，得a相；然后分別取不同質(zhì)量的鈣磷材料分散于有機(jī)溶劑中，得匕七也…比相；分別將VlvIvbn相在攪拌的條件下加入到a相并充分混勻后得CpCytv·· cn相；在攪拌條件下再將CpCytv·· cn相溶液加入到含分散劑水溶液中，使前者分散為微小液滴，持續(xù)攪拌，待有機(jī)溶劑揮發(fā)完全后過(guò)濾、收集并凍干后分別得不同含量的高分子與 丐磷材料的復(fù)合微球屯、d2、dfdn。其中，所述的高分子材料為聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、粘多糖或明膠。本制備梯度疊層多孔支架的方法中，高分子與鈣磷材料復(fù)合微球制備過(guò)程中所選的有機(jī)溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、乙酸乙酯、二氧六環(huán)或者氯仿，優(yōu)選為二氯甲烷。本發(fā)明的方法所制備微球粒徑范圍為30 μ πΓ300 μ m。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，在制得不同含量的高分子與鈣磷材料的復(fù)合微球屯、d2、^…(^后，接著設(shè)計(jì)三維計(jì)算機(jī)模型，以stl文件格式導(dǎo)入至選擇性激光燒結(jié)設(shè)備的計(jì)算機(jī)終端，選擇單層制造模式，逐層激光掃描燒結(jié)，分別選用不同粒徑的dl、d2、d3…dn微球作為燒結(jié)物料，即得到微結(jié)構(gòu)、物相組分及含量呈梯度變化的多孔支架。與現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)如溶劑澆鑄、粒子浙濾等方法相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于使用選擇性激光燒結(jié)技術(shù)，以不同的復(fù)合微球?yàn)闊Y(jié)物料，得到內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)、物料組分和含量分布可以精確調(diào)控的多孔支架，為高效制備結(jié)構(gòu)組分呈梯度疊層分布的多孔支架的簡(jiǎn)單易行的方法。結(jié)合微球燒結(jié)的選擇性激光燒結(jié)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在材料組成以及支架結(jié)構(gòu)上對(duì)成型支架的精確調(diào)控，從而獲得一種骨整合性好的新型植入材料，即具有和周圍各結(jié)構(gòu)層類似的空間結(jié)構(gòu)及物相組成及分布的梯度疊層多孔支架，同時(shí)賦予支架以較高的機(jī)械性能。同時(shí)，基于選擇性激光燒結(jié)的支架制備方法，可利用病患缺損部位μ-CT、X射線掃描、核磁共振掃描等數(shù)據(jù)，直接轉(zhuǎn)化成三維模型進(jìn)行支架的個(gè)性化制備。


圖I是梯度疊層支架的三維模型示意圖。其組分由表層至底層為純PCL, 5%HA/PCL, 10%HA/PCL, 15%HA/PCL, 20%HA/PCL,25%HA/PCL, 30%HA/PCL, 35%HA/PCL, 40%HA/PCL,
圖2是多孔疊層支架的外觀及電鏡照片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例I將1.(^聚己內(nèi)酯(？(^，1^=50000)溶于15ml 二氯甲烷(DCM)中，然后利用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?，直至完全溶解，得澄清溶液。然后分別取0mg、50mg、lOOmg、150mg、200mg、250mg、300mg、350mg、400mg納米輕基磷灰石分散于二氯甲燒中，在攪拌的條件下加入到上述澄清溶液中得白色懸濁液。在600rpm攪拌速度下將上述懸濁液加入到含O. 1% (w/v)的聚乙烯醇(PVA)溶液中，分散為微小液滴，持續(xù)攪拌，待有機(jī)溶劑二氯甲烷揮發(fā)、過(guò)濾、凍干后得質(zhì)量含量為0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%羥基磷灰石的復(fù)合微球，微球直徑為150 μ m。接著將所設(shè)計(jì)多孔支架三維計(jì)算機(jī)模型，以stl文件格式導(dǎo)入至選擇性激光燒結(jié)設(shè)備的計(jì)算機(jī)終端，選擇單層制造模式，選擇激光功率為IOw,掃描速率為1000mm/s,依次選用純聚己內(nèi)酯微球、5wt%、10 wt %、15 wt %、20 wt %、25 wt %、30 wt %、35 wt % 及 40wt %羥基磷灰石含量微球作為燒結(jié)物料，逐層激光掃描燒結(jié)，每種微球燒結(jié)兩層，即得到物相組分及含量呈梯度變化的PCL多孔支架。實(shí)施例2
將1.(^聚乳酸(？1^，Mw=100000)溶于12ml 二氯甲烷(DCM)中，然后利用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?，直至完全溶解，得澄清溶液。然后分別取0mg、100mg、200mg、300mg、400mg納米羥基磷灰石分散于二氯甲烷中，在攪拌的條件下加入到上述澄清溶液中得白色懸濁液。在600rpm攪拌速度下將上述懸濁液加入到含O. 15% (w/v)的明膠溶液中，分散為微小液滴，持續(xù)攪拌，待有機(jī)溶劑揮發(fā)、過(guò)濾、凍干后得0%、10 Wt %、20 Wt %、30 Wt %、40 wt %羥基磷灰石含量的復(fù)合微球，平均尺寸為100 μ m。接著將所設(shè)計(jì)三維計(jì)算機(jī)模型，以stl文件格式導(dǎo)入至選擇性激光燒結(jié)設(shè)備的計(jì)算機(jī)終端，選擇單層制造模式，選擇激光功率為10w，掃描速率為1000mm/s,依次選用純聚乳酸微球、10 wt %、20 wt %、30 wt %及40 wt %輕基磷灰石含量微球作為燒結(jié)物料，逐層激光掃描燒結(jié)，每種微球燒結(jié)兩層，即得到物相組分及含量呈梯度變化的PLA多孔支架。實(shí)施例3
將1.5g聚乙/丙交酯(PLGA，Mw=80000)溶于15ml丙酮(Acetone)中，然后利用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?，直至完全溶解，得澄清溶液。然后分別取0mg、50mg、100mg、150mg、200mg、250mg、300mg、350mg、400mg磷酸三I丐分散于丙酮中，在攪拌的條件下加入到上述澄清溶液中得白色懸濁液。在400rpm攪拌速度下將上述懸濁液加入到含0. 1% (w/v)的明膠溶液中，分散為微小液滴，持續(xù)攪拌，待有機(jī)溶劑揮發(fā)、過(guò)濾、凍干后得0%、5 wt %、10 wt %、15wt %、20 wt %、25 wt %、30 wt %、35 wt %、40 wt %憐酸三|丐含量的復(fù)合微球，微球直徑為300 μ m。接著將所設(shè)計(jì)三維計(jì)算機(jī)模型，以Stl文件格式導(dǎo)入至選擇性激光燒結(jié)設(shè)備的計(jì)算機(jī)終端，選擇單層制造模式，選擇激光功率為15w,掃描速率為1200mm/s,依次選用純PLGA 微球、5 wt %、10 wt %、15 wt %、20 wt %、25 wt %、30 wt %、35 wt %及40 wt %憐酸三鈣含量微球作為燒結(jié)物料，逐層激光掃描燒結(jié)，每種微球燒結(jié)一層，即得到物相組分及含量呈梯度變化的PLGA多孔支架。實(shí)施例4
將I. 2g聚乙交酯(PGA，Mw=100000)溶于IOml氯仿中，然后利用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?，直至完全溶解，得澄清溶液。然后分別取0mg、100mg、200mg、250mg、300mg、400mg氯化I丐分散于二氯甲烷中，在攪拌的條件下加入到上述澄清溶液中得白色懸濁液。在600rpm攪拌速度下將上述懸濁液加入到含1% (w/v)的CaCO3的混合液中，分散為微小液滴，持續(xù)攪拌，待有機(jī)溶劑揮發(fā)、過(guò)濾、凍干后得0%、10 Wt %、20 Wt %、30 Wt %、40 wt %氯化鈣含量的復(fù)合微球，微球直徑為150 μ m。接著將所設(shè)計(jì)三維計(jì)算機(jī)模型，以stl文件格式導(dǎo)入至選擇性激光燒結(jié)設(shè)備的計(jì)算機(jī)終端，選擇單層制造模式，選擇激光功率為IOw,掃描速率為1200mm/s,依次選用純PGA微球、10 wt %、20 wt %、30 wt %、及40 wt %羥基磷灰石含量微球作為燒結(jié)物料，逐層激光掃描燒結(jié)，每種微球燒結(jié)兩層，即得到物相組分及含量呈梯度變化的PGA多孔支架。實(shí)施例5
將1.5g聚己內(nèi)酯(PCL，Mw=30000)溶于IOml四氫呋喃(THF)中，然后利用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢瑁敝镣耆芙?，得澄清溶液。然后分別取0mg、50mg、lOOmg、150mg、200mg、250mg、300mg、350mg、400mg磷酸氫鈣分散于二氯甲烷中，在攪拌的條件下加入到上述澄清溶液中得白色懸濁液。在400rpm攪拌速度下將上述懸濁液加入到含O. 15% (w/v)的明膠溶液中，分散為微小液滴，持續(xù)攪拌，待有機(jī)溶劑揮發(fā)、過(guò)濾、凍干后得0%、5 wt %、10 wt %、15wt %、20 wt %、25 wt %、30 wt %、35 wt %、40 wt %憐酸氫I丐含量的復(fù)合微球，微球直徑為 250 μ m。接著將所設(shè)計(jì)三維計(jì)算機(jī)模型，以Stl文件格式導(dǎo)入至選擇性激光燒結(jié)設(shè)備的計(jì)算機(jī)終端，選擇單層制造模式，選擇激光功率為15w，掃描速率為1500mm/s，依次選用純PCL球、5 wt %、10 wt %、15 wt %、20 wt %、25 wt %、30 wt %、35 wt % 及 40 wt % 憐酸氫I丐含量微球作為燒結(jié)物料，逐層激光掃描燒結(jié)，每種微球燒結(jié)一層，即得到物相組分及含量呈梯度變化的PCL多孔支架。實(shí)施例6
將I. Og聚輕基乙酸(PHA, Mw=80000)溶于12ml 二氧六環(huán)中，然后利用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?，直至完全溶解，得澄清溶液。然后分別取0mg、50mg、lOOmg、150mg、200mg、250mg、300mg、350mg、400mg鋅取代羥基磷灰石分散于丙酮中，在攪拌的條件下加入到上述澄清溶液中得白色懸濁液。在400rpm攪拌速度下將上述懸濁液加入到含O. 15% (w/v)的PVA溶液中，分散為微小液滴，持續(xù)攪拌，待有機(jī)溶劑揮發(fā)、過(guò)濾、凍干后得0%、5 wt %、10 wt %、15wt %、20 wt %、25 wt %、30 wt %、35 wt %、40 wt %輕基憐灰石含量的復(fù)合微球，微球直徑為200 μ m。接著將所設(shè)計(jì)三維計(jì)算機(jī)模型，以Stl文件格式導(dǎo)入至選擇性激光燒結(jié)設(shè)備的計(jì)算機(jī)終端，選擇單層制造模式，選擇激光功率為12w,掃描速率為1000mm/s,依次選用純PHA 微球、5 wt %、10 wt %、15 wt %、20 wt %、25 wt %、30 wt %、35 wt % 及 40 wt % 鋅取代羥基磷灰石含量微球作為燒結(jié)物料，逐層激光掃描燒結(jié)，每種微球燒結(jié)一層，即得到物相組分及含量呈梯度變化的PHA多孔支架。對(duì)制備的多孔支架進(jìn)行性能表征表觀尺寸高約2_31111]1,底面8\81111]1的立方體,孔隙率約為70%-90%。以上對(duì)本發(fā)明做了示例性的描述，應(yīng)該說(shuō)明的是，在不脫離本發(fā)明的核心的情況下，任何簡(jiǎn)單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等同替換均落于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種梯度疊層多孔支架，其特征在于，該梯度疊層多孔支架由高分子微球，及高分子與鈣磷材料復(fù)合微球作為燒結(jié)原料，通過(guò)微球選擇性激光燒結(jié)制成，具有組分含量連續(xù)過(guò)渡變化的梯度疊層結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種梯度疊層多孔支架，其特征在于，所述的梯度疊層結(jié)構(gòu)是指支架中鈣磷材料的含量及多孔支架的孔徑和孔隙率逐層呈梯度變化，由支架表層至底層鈣磷材料的含量逐層梯度上升，支架的孔徑和孔隙率逐漸升高。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種梯度疊層多孔支架，其特征在于，所述高分子微球?yàn)榫廴樗嵛⑶?、聚羥基乙酸微球、聚乳酸-羥基乙酸共聚物微球、聚己內(nèi)酯微球，粘多糖微球，明膠微球或上述材料的復(fù)合微球；所述的鈣磷材料為磷酸鈣、磷酸氫鈣、羥基磷灰石或元素取代羥基磷灰石。
4.一種制備梯度疊層多孔支架的方法，其特征在于，按照下述步驟進(jìn)行首先采用溶劑揮發(fā)法分別制備高分子微球及不同含量的高分子與鈣磷材料的復(fù)合微球，然后通過(guò)建模軟件設(shè)計(jì)孔徑和孔隙率逐層變化的多孔支架的3-D計(jì)算機(jī)模型，最后應(yīng)用選擇性激光燒結(jié)設(shè)備燒結(jié)得到多孔疊層支架。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制備梯度疊層多孔支架的方法，其特征在于，所述的高分子微球，高分子與鈣磷材料復(fù)合微球的制備方法為將高分子材料溶于有機(jī)溶劑，得a相；然后分別取不同質(zhì)量的鈣磷材料分散于有機(jī)溶劑中，得;分別將Vb2、bfbn相在攪拌的情況下加入到a相并充分混勻后得Cl、C2, (^…(^相；在攪拌條件下再將Cl、c2、(V·· cn相溶液加入到含分散劑水溶液中，持續(xù)攪拌，待有機(jī)溶劑揮發(fā)完全后過(guò)濾、收集并凍干后分別得不同含量的高分子與鈣磷材料的復(fù)合微球屯、d2、(V·· dn。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制備梯度疊層多孔支架的方法，其特征在于，高分子微球、高分子與鈣磷材料復(fù)合微球制備過(guò)程中所選的有機(jī)溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、乙酸乙酯、二氧六環(huán)或者氯仿。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制備梯度疊層多孔支架的方法，其特征在于，所制備微球粒徑范圍為30 μ πΓ300 μ m。
全文摘要
一種基于微球選擇性激光燒結(jié)的梯度疊層多孔支架及其制備方法。該支架由高分子微球，及高分子與鈣磷材料復(fù)合微球作為燒結(jié)原料，通過(guò)微球選擇性激光燒結(jié)制成，支架中鈣磷材料的含量由支架表層至底層逐層梯度上升，支架的孔徑和孔隙率逐漸升高。制備方法包括溶劑揮發(fā)法制備系列鈣磷材料/高分子復(fù)合微球；計(jì)算機(jī)建模軟件設(shè)計(jì)梯度疊層多孔支架的三維模型；應(yīng)用選擇性激光燒結(jié)設(shè)備，通過(guò)給料控制、單層制造，實(shí)現(xiàn)對(duì)梯度疊層多孔支架的精確制造。本支架孔隙的相互連通和梯度分布有利于營(yíng)養(yǎng)傳輸及組織長(zhǎng)入；鈣磷材料的含量在空間上呈連續(xù)梯度分布，有效解決了界面結(jié)合強(qiáng)度的不足，有利于發(fā)揮其在軟骨和軟骨下骨的綜合性缺損修復(fù)中的生物學(xué)功能。
文檔編號(hào)A61L27/18GK102935019SQ20121039944
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者張勝民, 杜瑩瑩, 劉浩明 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)