[发明专利]一种3D打印骨缺损填充物的制备方法

说明书

本发明提供一种3D打印骨缺损填充物的制备方法，包括：3D打印仿珊瑚结构的人工骨、仿珊瑚人工骨与磷酸二氢铵的水热合成，所述3D打印仿珊瑚结构的人工骨包括打印浆料配制、打印模型切片、仿珊瑚人工骨打印，本发明所制得的3D打印仿珊瑚人工骨可按患者CT扫描数据进行打印，完全贴合骨缺损位置，本发明所制得的3D打印仿珊瑚人工骨经过水热合成反应后，表面形成羟基磷灰石，与人体骨骼成分一致，大量文献表明，羟基磷灰石有利于骨修复，发明所制得的3D打印仿珊瑚人工骨具有良好的生物相容性，碳酸钙具有更快的降解速度，植入后无需取出。

技术领域

本发明涉及医疗科技技术领域，具体为一种3D打印骨缺损填充物的制备方法。

背景技术

骨缺损是一种临床常见病，常发生在外伤、各种创伤、爆炸伤等，治疗难度大肢体功能恢复难，现在的治疗以外部植入物填充骨缺损部位为主要手段。但由于不同部位的骨缺损具有显著性差异，填充物的组织相容性、应力性、细胞黏附性均有不同程度的限制，造成肢体功能恢复障碍。

海珊瑚具有与人骨相类似的孔隙结构,20多年以来,经许多学者的多种研究证实,珊瑚人工骨是一种良好的骨代用品,其主要成分为碳酸钙。目前已知它具有良好的生物相容性及骨引导作用,并有生物降解性,其多孔结构有利于宿主骨组织和血液,纤维组织长入,与骨组织有较强的亲和性,无排异反应。但因为珊瑚为濒危物种，其采收和使用受到严格限制，采用珊瑚制作的人工骨将原料无法供应，就无法广泛应用于临床。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种3D打印骨缺损填充物的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种3D打印骨缺损填充物的制备方法，包括：3D打印仿珊瑚结构的人工骨、仿珊瑚人工骨与磷酸二氢铵的水热合成，所述3D打印仿珊瑚结构的人工骨包括打印浆料配制、打印模型切片、仿珊瑚人工骨打印，

所述仿珊瑚人工骨与磷酸二氢铵的水热合成包括以下步骤：(a)将干燥完成的放珊瑚人工骨进行称重；(b)根据水热反应的方程式，采用1.2倍摩尔配比配制磷酸二氢铵溶液；(c)将3D打印出的仿珊瑚人工骨放入反应釜中，加入磷酸二氢铵溶液，在烘箱中反应12小时；反应方程式如下：10CaCO₃+6(NH₄)H₂PO₄+2H₂O→Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂+3(NH₄)₂CO₃+7H₂O+7CO₂↑。

所述打印浆料配制包括以下步骤：(a)将生物相容性高分子材料溶解在二氯甲烷中，搅拌后形成均匀的生物相容性高分子材料溶液；(b)将纳米级碳酸钙过400目筛后加入到生物相容性高分子材料溶液中，通过搅拌使碳酸钙分散均匀；(c)将泊洛沙姆F68加入到生物相容性高分子材料溶液中，搅拌均匀；(d)最后加入无水乙醇混合均匀。

所述打印模型切片的切片厚度0.2-0.4mm，内部孔隙率40％-90％。

所述仿珊瑚人工骨打印的打印方式为材料挤出沉积式。

所述仿珊瑚结构的人工骨按重量分数计由20％聚乳酸和80％纳米级碳酸钙组成。

所述的生物相容性高分子材料为聚乳酸及其衍生物。

所述的仿珊瑚人工骨为多孔结构，孔隙率为40％-90％，线间距为0.3-1.0mm。

所述仿珊瑚人工骨打印的打印温度为20℃，打印速度13-18mm/s，打印压力为1.5-4bar。使用200μm或300μm的点胶针头进行打印。将打印完成的支架放入鼓风烘箱中，在40℃下烘干8小时。