[发明专利]一种液体支撑介质内生物三维打印人工关节的方法

权利要求书

1.一种液体支撑介质内生物三维打印人工关节的方法，其特征在于，该液体支撑介质内生物三维打印人工关节的液体支撑介质由以下质量份数的原料制成：

壳聚糖5-50、海藻酸5-50、环糊精5-50、淀粉5-50、白蛋白5-50、明胶5-50、溶剂5-50。

2.一种液体支撑介质内生物三维打印人工关节的方法，其特征在于，该液体支撑介质内生物三维打印人工关节的方法，包括以下步骤：

种子细胞的培养：以含10％胎牛血清的F12培养基培养于37℃、5％CO2孵箱中，以含10％胎牛血清、结缔组织生长因子CTGF 25ng/ml、抗坏血酸25uM的α-MEM培养基培养于37℃、5％CO2孵箱中。

人工关节模型的建立：利用CT或MRI扫描获取损伤部位数据，通过生物三维打印机软件进行分割以及编辑处理，获取该部位三维模型，并进行局部修正及曲面化处理，保存该数据，格式为stl数据文件。

三维打印路径的建立：将所得三维模型数据进行切片分层处理，从而形成每个层面的，打印高分子材料以及打印含细胞水凝胶材料的打印路径，将两个路径分别保存，等待下一步骤。

液体支撑介质的制备：量取适量的壳聚糖、海藻酸、环糊精、淀粉、白蛋白和明胶，溶解于溶剂中并调整至所需密度。

人工关节生物支架三维打印材料的制备：量取适量的生物高分子材料A1、A2并灭菌；量取适量的天然材料B1、B2并灭菌，与种子细胞混合，得到含细胞凝胶。

人工关节生物支架三维打印设备的准备：调校生物三维打印设备的工艺参数：打印头直径为150-400μm，打印温度根据材料的热属性进行调整，打印过程中料筒气压为600-1000KPa，打印结构由S2步骤相对应的打印路径控制。

人工关节生物支架的打印：将高分子材料A1和含细胞凝胶B1分别置入两料筒，启动设备，于S3支撑溶剂中进行三维打印，交替打印高分子材料与细胞凝胶，支撑溶剂中含交联剂，或打印完毕后使用适当方法对含细胞凝胶B1进行交联；当骨区制备完毕后，将料筒内的材料更换为A2、B2，对软骨区域进行打印，支撑溶剂中含交联剂，或打印完毕后使用适当方法对含细胞凝胶B2进行交联。

三维打印人工关节的培养：量取适量的培养基，浸没S4所得的人工关节生物支架后放入二氧化碳培养箱中持续培养。

3.根据权利要求2所述的一种液体支撑介质内生物三维打印人工关节的方法，其特征在于，生物高分子材料A1、A2是由聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸-己内酯共聚物、聚对二氧环己酮中的一种或几种构成。

4.根据权利要求2所述的一种液体支撑介质内生物三维打印人工关节的方法，其特征在于，天然材料B1、B2是由明胶、透明质酸、海藻酸钠、壳聚糖、胶原蛋白中的一种或几种构成。

5.根据权利要求1所述的一种液体支撑介质内生物三维打印人工关节的方法，其特征在于，种子细胞是由骨髓干细胞、软骨细胞中的一种或几种构成。

6.根据权利要求2所述的一种液体支撑介质内生物三维打印人工关节的方法，其特征在于，交联剂为紫外光、氯化钙溶液中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种液体支撑介质内生物三维打印人工关节的方法，其特征在于，在人工关节生物支架打印完成后，随后使用含海藻酸裂解酶的溶液去除海藻酸盐支撑介质。