[发明专利]一种复合生物活性材料微区雕刻(3D)仿生人工骨的方法

权利要求书

1.一种复合生物活性材料微区雕刻(3D)仿生人工骨的方法，其特征在于，包括如下步骤：

一、微区图案制作：采用电脑三维设计进行3DMAX制作

(1)设计毛细血管床：在硬质生物材料溶胶-凝胶法生物活性玻璃纳米粉体自成孔之间做管状连通，管径<φ100微米L1mm，管隙率10-20％，形成毛细血管床及其血管床之间的交通连接；

(2)设计活性生物支架：模拟人体骨骼骨小梁三维结构(孔)，制作φ300-500微米，孔隙率30％细胞生长支架，与毛细血管床自然连接，形成自体细胞生长生物支架供氧体系；所述人体骨骼骨小梁三维结构(孔)呈不规则边界；

(3)仿生骨小梁之间以100微米孔径规则、不规则联通；

(4)表面开窗：血管床制作自然到达人工骨边缘，制作三维开口；

(5)外形设计：根据易发生骨外伤的骨骼部位，设计不同规格、形态的高精仿生人体骨骼；

二、微区雕刻：3D打印毛细血管床及自体细胞生长的生物活性支架

(1)硬质生物材料：取溶胶-凝胶法生物活性玻璃纳米(NBG)粉体；

(2)自体细胞生长生物活性支架材料：取仿细胞膜材料磷酰胆碱类聚合物和甲壳素；

(3)配比：按溶胶-凝胶法生物活性玻璃纳米(NBG)粉体与磷酰胆碱类聚合物和甲壳素质量比8：1：1或7：1.5：1.5混合，得混合物；

(4)配置专用生物活性胶水：取生物胶氰基丙烯酸酯类胶粘剂，添加纳米甲壳素，纳米磷酰胆碱共聚物，配置专用生物活性胶水，氰基丙烯酸酯类胶粘剂：甲壳素：纳米磷酰胆碱共聚物的质量比为8：1：1；

(5)逐层打印

先打印一层步骤(3)所得混合物，打印厚度10微米，均匀喷涂；再在其上打印一层步骤(4)所得生物活性胶水，得到胶水层；

在胶水层做三维结构：1)采用3D打印技术，用步骤(4)所得生物活性胶水在胶水层上画出电脑三维设计的3DMAX制作结构；2)采用3D打印技术，在步骤(4)所得生物活性胶水画出结构上涂一层步骤(3)所得混合物；3)循环1)和2)操作动作至达到设计要求；

(6)粉尘吹除(吸除)：完成三维结构后，吹除或吸除未浸胶水的步骤(3)所得混合物的粉末，即得毛细血管床和自体细胞生长的生物活性支架。

2.如权利要求1所述的一种复合生物活性材料微区雕刻(3D)仿生人工骨的方法，其特征在于，步骤(6)粉尘吹除(吸除)通过如下装置进行：(1)对3D打印机加密封罩；2)设置小气泵，并将小气泵通过管路连接3D打印机材料喷涂部位；3)打印完成三维结构后启动气泵将未粘附粉末吹出操作面。

3.如权利要求1所述的一种复合生物活性材料微区雕刻(3D)仿生人工骨的方法，其特征在于，在胶水层做三维结构的方法，将模拟人体硬质骨内质结构骨小梁3D电脑绘画图形，在胶水喷涂层用胶水画出，在粉末喷涂层粉末与胶水粘附，胶水喷涂出不同的点、线，粉末随之覆盖，即可完成预定的图形雕刻——即微区雕刻微图形。