本發(fā)明涉及骨修復(fù)材料，特別涉及一種3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，全球骨骼相關(guān)疾病的發(fā)病率急劇增加，據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)告，每年全球大約新增200萬(wàn)名骨缺損患者，并且隨著進(jìn)一步的人口老齡化和生活水平的提高，人們對(duì)于骨缺損修復(fù)治療的要求越來(lái)越高。骨缺損治療周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，長(zhǎng)期的藥物和手術(shù)治療給患者的生理和心理上都帶來(lái)了巨大的折磨，同時(shí)也給各國(guó)的健康系統(tǒng)帶來(lái)了沉重負(fù)擔(dān)，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在世界范圍內(nèi)骨移植是第二常見的組織移植，僅次于輸血。骨組織具有自我修復(fù)和再生的能力，小的骨缺損通常不需要額外的治療就能夠自愈，但當(dāng)骨缺損超過(guò)臨界骨缺損的大小(約＞2cm)、長(zhǎng)度是直徑的2～3倍或超過(guò)50％的骨周損失時(shí)，將導(dǎo)致骨不連、畸形愈合或病理性骨折。目前超臨界骨缺損的治療仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，當(dāng)前的手術(shù)方案主要是骨移植。骨移植在臨床上有著廣泛的應(yīng)用，可以分為自體骨移植、同種異體骨移植和異種骨移植。自體骨移植具有骨誘導(dǎo)和骨傳導(dǎo)雙重作用，是骨修復(fù)的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，但是由于供體組織有限、慢性疼痛、繼發(fā)損傷和感染等原因，在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。同種異體骨移植無(wú)供體部位并發(fā)癥，但主要受限于免疫排斥反應(yīng)和病原體傳播的風(fēng)險(xiǎn)。異種骨移植在宿主區(qū)域的整合和血管化不足，并且同樣存在免疫排斥和病原體傳播的潛在風(fēng)險(xiǎn)，盡管可以通過(guò)處理減少免疫排斥反應(yīng)的發(fā)生，但研究發(fā)現(xiàn)其機(jī)械強(qiáng)度和骨誘導(dǎo)活性會(huì)相應(yīng)降低。因此通過(guò)骨組織工程制備骨缺損區(qū)的填充支架，來(lái)實(shí)現(xiàn)骨再生修復(fù)的過(guò)程，具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架及其制備方法，本發(fā)明提供的制備方法得到了一種具有三維結(jié)構(gòu)的支架，其具有良好的力學(xué)性能、生物相容性、成骨性能，是一種更經(jīng)濟(jì)、安全、有效的骨缺損修復(fù)材料。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明技術(shù)方案之一，一種3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架的制備方法，包括以下步驟：

4、將甲基丙烯?；髂z、海藻酸鈉、介孔生物活性玻璃和光引發(fā)劑溶于水中，得到3d打印漿料；

5、將所述3d打印漿料進(jìn)行3d打印，得到支架半成品，之后將所述支架半成品依次在可見光、氯化鈣溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到所述3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架。

6、本發(fā)明技術(shù)方案之二，一種上述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架。

7、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

8、本發(fā)明提供的制備方法可以在溫和的條件下進(jìn)行，并且不需要使用化學(xué)交聯(lián)劑(例如戊二醛)，避免了骨缺損修復(fù)支架可能存在的可疑生物安全性問(wèn)題。

9、本發(fā)明提供的3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架性能良好，能夠?yàn)榧?xì)胞的附著、增殖、分化以及成骨提供基本條件，實(shí)現(xiàn)骨再生修復(fù)的過(guò)程。

技術(shù)特征：

1.一種3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架的制備方法，其特征在于，所述3d打印漿料中甲基丙烯?；髂z的質(zhì)量濃度為10％；所述甲基丙烯酰化明膠、海藻酸鈉、介孔生物活性玻璃和光引發(fā)劑的質(zhì)量比為10:6:10:0.25；所述光引發(fā)劑為苯基(2,4,6-三甲基苯甲?；?磷酸鋰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架的制備方法，其特征在于，所述介孔生物活性玻璃的孔徑為2-50nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架的制備方法，其特征在于，所述3d打印的參數(shù)設(shè)置為：采用0.42mm孔徑針頭，在0.30mpa氣壓、10-15℃條件下，按照15mm/s的打印速度進(jìn)行打印。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架的制備方法，其特征在于，所述可見光的波長(zhǎng)為405nm；在所述可見光條件下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間為1min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架的制備方法，其特征在于，所述氯化鈣溶液的濃度為9wt％～11wt％，在所述氯化鈣溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間為8～15min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架的制備方法，其特征在于，所述交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后，還包括清洗，干燥的步驟。

8.一種權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的3d打印可降解的骨缺損修復(fù)支架。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種3D打印可降解的骨缺損修復(fù)支架及其制備方法，屬于骨修復(fù)材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的制備方法，包括以下步驟：將甲基丙烯?；髂z(GelMA)、海藻酸鈉、介孔生物活性玻璃和光引發(fā)劑溶于水中，得到3D打印漿料；將所述漿料進(jìn)行3D打印，得到支架半成品，之后將所述支架半成品依次在可見光、氯化鈣溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到所述3D打印可降解的骨缺損修復(fù)支架。本發(fā)明提供的3D打印可降解的骨缺損修復(fù)支架性能良好，能夠?yàn)榧?xì)胞的附著、增殖、分化以及成骨提供基本條件，實(shí)現(xiàn)骨再生修復(fù)的過(guò)程。

技術(shù)研發(fā)人員：洪可歡,江千舟,陳曉事,王丙濤,涂欣冉,葉舟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院（廣州醫(yī)科大學(xué)羊城醫(yī)院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19