[发明专利]一种三维生物支架及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种三维生物支架，其特征在于：该三维生物支架的材质为以二氧化钛为基的陶瓷材料，该支架为三维多孔结构，孔隙率为10-90％，孔径尺寸为30μm-1mm，孔与孔之间三维贯通。

2.根据权利要求1所述的三维生物支架，其特征在于：该三维生物支架的孔的形状能够根据需要进行设计，孔的形状为方形、圆形、三角形和六边形中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的三维生物支架的制备方法，其特征在于：该方法首先采用三维打印技术对二氧化钛前驱体浆料进行无模直写成型，获得三维有序多孔结构；然后通过高温烧结固化成型获得所需孔隙率的三维生物支架。

4.根据权利要求3所述的三维生物支架的制备方法，其特征在于：所述二氧化钛溶胶凝胶前驱体的制备过程包括如下步骤：

(1)含表面活性剂和金属离子的乙醇溶液的配制：

将表面活性剂、金属醇盐和乙醇均匀混合后获得所述含表面活性剂和金属离子的乙醇溶液；其中：表面活性剂与金属醇盐的比例为(0.2-1)g:10mL，金属醇盐与乙醇的体积比例为1:(0.5-1)；

(2)氨水溶液配制：将浓度28wt.％的氨水、去离子水与乙醇按照1:(0.5-2)：(4-10)体积比例混合后制备而成；

(3)将步骤(1)所得含表面活性剂和金属离子的乙醇溶液与步骤(2)中氨水溶液按体积比例1:(0.5-2)混合，并在50-90℃条件下水解缩聚成凝胶，即得到所述二氧化钛前驱体浆料。

5.根据权利要求4所述的三维生物支架的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述金属醇盐为双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯，步骤(3)中得到的二氧化钛前驱体浆料为二氧化钛凝胶。

6.根据权利要求4所述的三维生物支架的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇。

7.根据权利要求3所述的三维生物支架的制备方法，其特征在于：所述高温烧结固化是采用多步保温烧结的工艺进行固化，其中：每步保温烧结的过程中，升温速率为0.5-5℃/min，保温温度区间为450-1600℃，保温时间为2-5小时，每步保温后自然冷却到室温。

8.根据权利要求7所述的三维生物支架的制备方法，其特征在于：所述高温烧结固化过程中保温2-4次。

9.根据权利要求1所述的三维生物支架的应用，其特征在于：该生物支架应用于细胞的培养与骨组织的修复。