[实用新型]一种用镁羟基磷灰石聚乳酸复合材料制作的支架

说明书

一种用镁羟基磷灰石聚乳酸复合材料制作的支架，所述支架的外形是由阵列最小单元沿着所述阵列最小单元的中心轴线方向堆叠形成的，所述阵列最小单元从内到外依次为同心的第一圈、第二圈、第三圈和第四圈，在所述第一圈、第二圈、第三圈和第四圈之间设置有连通柱，所述连通柱与所述第二圈、第三圈和第四圈的交点处分别设置有第一柱、第二柱和第三柱，相邻两个阵列最小单元通过所述第一柱、第二柱和第三柱连接在一起。本支架的空隙结构为血管的生长、营养物质的输送以及细胞代谢废物的排出提供了十分有利的条件。

技术领域

本实用新型涉及生物医学材料技术领域，特别是涉及一种用镁羟基磷灰石聚乳酸复合材料制作的支架。

背景技术

骨缺损是骨科修复的难点和研究热点。镁羟基磷灰石聚乳酸(75％乙酸/25％羟基乙酸)材料是目前发现组织相容性好、具有成骨能力、可吸收的生物材料。

镁羟基磷灰石聚乳酸(Mg-HA-PLGA)是一种新型生物材料，具有良好的生物相容性、可降解性、骨传导性及骨诱导性。近年3D打印技术在骨科得到了广泛应用。作为3D打印技术的一种，选择性激光烧结(SLS)技术因其精度高、能够任意构建支架的复杂三维结构的优势而成为目前的研究热点之一。3D打印将其制成不同孔隙率、孔径、微观结构、孔连通率的多孔支架。通过调控其弹性模量可以模拟力学支撑，防止后续骨塌陷，又不会产生应力遮挡效应而阻碍骨生长；同时调控支架的降解速率，使其与新骨生成速度相匹配。Mg-HA-PLA多孔支架其降解过程中产生镁离子能有效促进骨髓基质干细胞成骨转化，并促进成骨细胞增殖、分化和植入部位血管长入。

创伤、肿瘤、骨髓炎造成骨缺损在临床十分常见。目前治疗多采用自体骨移植，其虽可提供最佳的骨传导、诱导及骨生成，但来源有限和并发症等问题严重限制其应用。异体骨来源较广，但易引起排斥反应，而且对其处理过程破坏成骨诱导和骨生成作用，造成新骨替代缓慢、生物力学性状差。制备人工骨移植替代物修复骨缺损是目前再生医学领域的研究热点。

新型可吸收植入材料可以减少二次手术损伤和并发症。其中可降解聚乳酸(PLGA)受到越来越多的关注。纯聚乳酸体内降解后产生局部酸性环境，易造成无菌性炎症，而且力学强度不足，缺乏骨结合能力。羟基磷灰石(HA)是可以用来增强改性聚乳酸的材料。添加HA可以改善聚乳酸的力学强度和调控降解速率，但由于HA难以溶解吸收，其中和酸性环境的作用有限。金属镁在生理环境中可腐蚀降解，降解产物镁离子是细胞内正离子，其中大约近一半储存在骨组织中。Mg的存在有利于骨的生长和提高骨的强度，参与蛋白质合成，激活体内多种酶，调节神经肌肉和中枢神经系统的活动，对骨细胞粘附和组织生长的有益作用。而且其降解产物呈碱性，可改善PLA降解后的局部酸性环境。

近年3D打印技术在骨科得到了广泛应用。作为3D打印技术的一种，选择性激光烧结(SLS)技术因其精度高、能够任意构建支架的复杂三维结构的优势而成为目前的研究热点之一。SLS较传统制备方法的明显优势为:(1)通过层层添加构建支架，能构建出具有复杂内部与外部几何形状的支架；(2)原材料来源广泛，任何一种或多种粉状物质，只要在激光束下能熔化且不分解，都可用来构建支架；(3)不需要使用有机溶剂，无细胞毒性。因此，使用SLS技术构建迅速，价效比良好，是构建组织工程支架的较为理想的技术。

因此，研究镁羟基磷灰石聚乳酸(Mg-HA-PLGA)复合材料并利用3D打印技术构建个体化支架对于治疗骨缺损有重要临床意义，并为下一步再生医学发展提供良好基础。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种用镁羟基磷灰石聚乳酸复合材料制作的支架，本支架的空隙结构为血管的生长、营养物质的输送以及细胞代谢废物的排出提供了十分有利的条件。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。