一種3d打印制備下頜骨修復(fù)材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及下頌骨修復(fù)材料的制備領(lǐng)域，具體涉及到一種3D打印制備下頌骨修復(fù)材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]下頌骨不僅是維持面部輪廓和形態(tài)，還與患者咀嚼、發(fā)音、言語等密切相關(guān)。因腫瘤、外傷及感染等因素所致的下頌骨缺損，都不同程度地影響患者的面部外形，并影響相應(yīng)的口腔功能。
[0003]在骨修復(fù)材料中，陶瓷類材料具有良好的醫(yī)用理化性和生物相容性，是一種較好的骨代用品。具有代表性的為羥基磷灰石和磷酸三鈣。其中磷酸三鈣有骨傳導(dǎo)的特性而有助于新骨形成，且在新骨形成中潛在地起到了鈣儲備作用。金屬鈷作為傳統(tǒng)的骨修復(fù)材料，具有良好的抗腐蝕性和細(xì)胞相容性。
[0004]本發(fā)明為將兩種骨修復(fù)材料結(jié)合起來，通過3d打印技術(shù)制備用于下頌骨的修復(fù)支架，來克服臨床應(yīng)用中的整塊狀支架比表面積小的缺點(diǎn)，來提升骨修復(fù)支架的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種3D打印制備下頌骨修復(fù)材料的方法，該方法是通過先制備β-TCP/Co粉體材料，根據(jù)3d打印模型，來制備β-TCP/Co支架用于下頌骨修復(fù)。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0007]—種3D打印制備下頌骨修復(fù)材料的方法，包括下列步驟:
1)配置硝酸鈣溶液；
2)配置磷酸二氫銨溶液；
3)稱取硝酸鈷加入到去離子水中，得到硝酸鈷溶液；
4)量取磷酸二氫銨溶液和硝酸鈣溶液，以Ca/P摩爾比為1.65?1.69的比例混合，控制pH在7?8之間，得混合液；
5)取硝酸鈷溶液逐滴加入到步驟4)的混合液當(dāng)中，pH控制在7?8之間；
6)將步驟5)所得混合液攪拌20?40min后靜置22?26 h，離心15?20分鐘得到沉淀物，將沉淀物用無水乙醇清洗I?3次；
7)將洗好的沉淀物在烘箱中95?105°C下干燥5?6小時(shí)；
8)將干燥后的沉淀物進(jìn)行研磨，然后在850?950°C下煅燒2?3小時(shí)；
9)煅燒后用乙醇濕式球磨6?7小時(shí)，得到β-TCP/Co復(fù)合粉體；
10)取0.4?0.6gPVA至45?55ml去離子水中，加熱攪拌至PVA全部溶解，冷卻至室溫，得PVA溶液；
11)將0.4?0.6g β-TCP/Co復(fù)合粉體添加至0.8?1.2ml的PVA溶液中，并不斷攪拌至粘稠狀； 12)用3dsmax設(shè)計(jì)支架模型，支架的底部直徑為8?12 mm、高為2.5?3.5 mm，線條寬帶和線條間距為240?260μηι;
13)將步驟11)所得粘稠狀產(chǎn)品作為打印材料進(jìn)行支架打?。?br> 14)將打印的支架放置于高溫爐中580?620°C下煅燒1.5?2.5 h，去除PVA，得到β-TCP/Co支架。
[0008]進(jìn)一步地，步驟I)中，所述硝酸鈣溶液中硝酸鈣9.450g?10.0OOg，去離子水180?220 ml ο
[0009]進(jìn)一步地，步驟2)所述磷酸二氫銨溶液中磷酸二氫銨4.600g-5.0OOg，去離子水180?220 ml ο
[0010]進(jìn)一步地，步驟3)所述硝酸鈷為1.81?1.85 g，去離子水為95?105 ml。
[0011 ] 進(jìn)一步地，步驟4)所述磷酸二氫銨溶液為28?32 ml，硝酸鈣溶液為48?52ml。
[0012]進(jìn)一步地，步驟5)所述硝酸鈷溶液為6.4-6.6ml。
[0013]更進(jìn)一步的，一種3D打印制備下頌骨修復(fù)材料的方法，包括下列步驟:
1.配置200ml的0.2mo I/1的硝酸鈣溶液；
2.配置200ml的0.2mol/l的磷酸二氫銨溶液；
3.稱取1.83g硝酸鈷加入到10ml去離子水中，得到0.lmol/1硝酸鈷溶液；
4.量取30ml0.2mol/l磷酸二氫銨和50ml0.2mol/l硝酸鈣溶液，以Ca/P摩爾比為1.67的比例混合，控$叱11在7.5;
5.取6.5ml硝酸鈷溶液逐滴加入到步驟4的混合液當(dāng)中，pH控制在7.5;
6.攪拌半小時(shí)后靜置24小時(shí)，離心20分鐘得到沉淀物，將沉淀物用無水乙醇清洗2次；
7.洗好的沉淀物在烘箱中100°C下干燥6小時(shí)；
8.干燥后的沉淀物進(jìn)行研磨，然后在9000C下煅燒2小時(shí)；
9.煅燒后用乙醇濕式球磨6小時(shí)，得到β-TCP/Co復(fù)合粉體。
[0014]10.取0.5gPVA(聚乙烯醇)至50ml去離子水中，加熱攪拌至PVA全部溶解，冷卻至室溫O
[0015]11.0.5g β-TCP/Co復(fù)合粉體添加至1.0ml的PVA溶液中，并不斷攪拌至粘稠狀。
[0016]12.用3ds max設(shè)計(jì)支架模型，支架的底部直徑為10mm、高為3mm，線條寬帶和線條間距為250μηι。
[0017]13.將步驟11所得粘稠狀產(chǎn)品作為打印材料進(jìn)行支架打印。
[0018]14.將打印的支架放置于高溫爐中6000C下煅燒2小時(shí)，去除PVA，得到β-TCP/Co支架。
[0019]本發(fā)明通過液相沉淀法制備含有鈷的β型磷酸三鈣(β-TCP)，通過3D打印技術(shù)根據(jù)打印模型制備相應(yīng)的骨支架，用于下頌骨的缺損部位。通過引入鈷來增強(qiáng)修復(fù)支架的生物相容性，并且β-TCP中富含的鈣和磷離子也可以直接用于下頌骨的修復(fù)。
[0020 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)與技術(shù)效果:
I)本發(fā)明成功地將Co添加至β-TCP當(dāng)中，提升了β-TCP的細(xì)胞相容性。
[0021]2)本發(fā)明運(yùn)用3d打印技術(shù)可以提升支架的孔隙率，較傳統(tǒng)整塊狀支架相比，比表面積增大，有利于細(xì)胞向支架內(nèi)部生長。
【附圖說明】
[0022]圖1為實(shí)施例1與實(shí)施例2制得的支架的細(xì)胞相容性的比較圖；
圖2為不同線條間隙的β-TCP支架的空隙連通率的比較圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步解釋說明，但具體實(shí)施例并不對本發(fā)明做任何限定。
[0024]實(shí)施例1
1.配置200ml0.2mol/l的硝酸鈣溶液；
2.配置200ml0.2mol/l的磷酸二氫銨溶液；
3.稱取1.83g硝酸鈷加入到10ml去離子水中，得到0.lmol/1硝酸鈷溶液；
4.量取30ml0.2mol/l磷酸二氫銨溶液和50ml 0.2mol/l硝酸鈣溶液，以Ca/P為1.67的摩爾比混合，控制pH為7.5，得混合液；
5.取6.5ml0.lmol/1硝酸鈷溶液逐滴加入到步驟4的混合液當(dāng)中，pH為7.5;
6.攪拌半小時(shí)后靜置24小時(shí)，離心20分鐘得到沉淀物，將沉淀物用無水乙醇清洗2次；
7.將洗好的沉淀物在烘箱中100°C下干燥6小時(shí)；
8.干燥后的沉淀物進(jìn)行研磨，然后在9000C下煅燒2小時(shí)；
9.煅燒后用乙醇濕式球磨6小時(shí)，得到β-TCP/Co復(fù)合粉體。
[0025]10.取0.5gPVA(聚乙烯醇)加至50ml去離子水中，加熱至100°C并且攪拌至PVA全部溶解，冷卻至室溫。
[0026]11.將0.5g β-TCP/Co復(fù)合粉體添加至1.0ml的PVA溶液中，并不斷攪拌至粘稠狀。
[0027]12.用3ds max設(shè)計(jì)支架模型，支架的底部直徑為10mm、高為3mm，線條寬帶和線條間距為250μηι。
[0028]13.將步驟11所得粘稠狀產(chǎn)品作為打印材料進(jìn)行支架打印。
[0029]14.將打印的支架放置于高溫爐中600 0C下煅燒2小時(shí)，去除PVA，得到β-TCP/Co支架。
[0030]實(shí)施例2
1.配置200ml0.2mo 1/1的硝酸鈣溶液；
2.配置200ml0.2mol/l的磷酸二氫銨溶液；
3.量取30ml0.2mol/l磷酸二氫銨溶液和50ml0.2mol/l硝酸鈣溶液，以Ca/P