[发明专利]一种基于三维喷墨打印技术的多孔支架及其制备方法

说明书

本发明公开了提供了一种基于三维喷墨打印技术的多孔支架及其制备方法，属于生物医用材料领域。本发明将三维支架打印在具有支撑作用的介质当中，支撑介质能够支撑支架，保证支架的顺利打印，并且还可以在支撑介质中可以外加固化因子，促进已经打印出的支架的快速成型。该发明是在不改变原有三维喷墨打印设备的基础上，在打印平台上增添支撑介质，使打印出的材料包埋在具有支撑性的琼脂胶体中。这样就实现成型性能差的材料打印。在打印完成后加热溶解掉琼脂，即可得到打印的支架。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，特别是涉及一种成型能力差的生物材料及其制备方法。

技术背景

缺失或功能障碍组织器官的修复重建依然是生物医学面临的重大难题本。全世界每年约有上千万人遭受各种形式的的创伤，有数十万的人迫切希望进行各种器官移植。器官移植作为一种不可或缺的临床治疗手段，还主要是采取损伤治疗模式，并且由于受到器官来源，伦理，已经机体免疫排斥等方面限制而难以满足临床救治的需求，这种情况下，组织工程的得以诞生和发展，使得受损的组织重新长出来成为可能。在组织工程的应用当中，三维支架作为细胞的载体起到至关重要的作用。经过研究人员的不断探索，三维支架必须为三维多孔结构，并且能和受损部位外形良好匹配。多孔三维支架的制备方法一直是研究的热点问题。

近些年来随着制造技术的快速发展，增材制造技术(3D打印)在很多方面展现出其材料成型制造优势。3D打印是通过材料的累积来成形复杂的零件，通过模型设计及控制打印喷头的移动轨迹可精确成型零件内外复杂三维结构。结合3D打印的技术特点非常实用生物医用材料领域。三维喷墨打印(3DP)是目前生物3D打印应用最为广泛的技术，其对材料要求比较低，可以用于多种材料的打印，同样适用于含有细胞的3D打印。三维喷墨打印(3DP)的技术特点为，打印的墨水在打印前为具有流动性的液体，打印墨水通过细小的喷头挤出，通过控制喷头运动来层层沉积打印材料，即可完成模型的打印。对三维喷墨打印，先打印出的材料只有快速固化才能支撑起后续的打印材料，保证打印的成功。然而对于生物3D打印，因为要保证打印支架的生物相容性，很多材料固化的方式难以应用，这样就导致三维喷墨打印的精度过低，并且很难打印较为复杂的模型。

本发明为了解决这个问题，提出了一种在支撑介质中的打印方法，具体为将三维喷墨打印的打印墨水打印在具有一定支撑性的介质当中，在介质当中可以包含打印墨水的固化因子，一方面起到支撑支架的作用，一方面加速打印墨水的固化，最后除去打印介质，即可得到打印完成的支架。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供了一种基于三维喷墨打印技术的多孔支架及其制备方法，将三维支架打印在具有支撑作用的介质当中，支撑介质能够支撑支架，保证支架的顺利打印，并且还可以在支撑介质中可以外加固化因子，促进已经打印出的支架的快速成型。。

本发明包含以下技术方案：

一种基于三维喷墨打印技术的多孔支架前体，包括多孔支架和支撑介质，所述多孔支架包埋在支撑介质中，所述支架能够在打印过程中起支撑作用，方便所述多孔支架的成型，通过该方法可以十分方便地利用三维喷墨打印技术打印成型性能差的材料，在不改变原有三维喷墨打印设备的基础上即可实现。

作为可选方式，在上述多孔支架前体中，所述支撑介质是具有支撑性的琼脂胶体。

作为可选方式，在上述多孔支架前体中，所述支撑介质中含有有助于所述多孔支架材料成型的固化剂，例如，当所打印的材料为水凝胶材料，即可在配制琼脂溶液的过程中加入相应的交联剂。

作为可选方式，在上述多孔支架前体中，所述固化剂为戊二醛、氯化钙中的至少一种。