[发明专利]一种用于骨组织修复的三维支架材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于骨组织修复的三维支架材料，其特征在于：由具有相互贯通的大孔结构的三维打印聚合物骨架和作为填充材料且具有微孔结构的蛋白质材料组成。

2.根据权利要求1所述的一种用于骨组织修复的三维支架材料，其特征在于：所述大孔结构孔径为0.1-20毫米；所述微孔结构孔径为0.05-0.6毫米。

3.根据权利要求1所述的一种用于骨组织修复的三维支架材料，其特征在于：所述聚合物是聚己内酯、聚乳酸、聚氨酯中的一种或几种；所述蛋白质是明胶、再生丝素、胶原中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种用于骨组织修复的三维支架材料，其特征在于：所述聚合物骨架与纳米羟基磷灰石形成聚合物/纳米羟基磷灰石骨架，纳米羟基磷灰石的质量百分比为10％-60％。

5.根据权利要求1所述的一种用于骨组织修复的三维支架材料，其特征在于：所述蛋白质中包含活性物质；其中，活性物质为药物、生长因子、无机纳米颗粒中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的一种用于骨组织修复的三维支架材料，其特征在于：所述药物是抗菌类药物、抗炎症类药物、抗癌症类药物中的一种或几种；生长因子是骨形态发生蛋白或者转化生长因子；无机纳米颗粒为纳米羟基磷灰石或纳米生物玻璃颗粒，无机纳米颗粒直径为30-200纳米，无机纳米颗粒与蛋白质的质量比为1∶0.5-10。

7.根据权利要求1所述的一种用于骨组织修复的三维支架材料，其特征在于：所述聚合物骨架外观形状为立方体、圆柱体、长方体、截面为异形多边形或圆环的柱体中的一种。

8.一种用于骨组织修复的三维支架材料的制备方法，其包括下述步骤：

(1)将聚合物加热使其熔融，利用三维打印机挤出，挤出的聚合物流体冷却凝固，形成聚合物三维骨架；

(2)将蛋白质固体溶于去离子水中，经过搅拌至完全溶解，得到蛋白质水溶液；

(3)将打印成型的聚合物骨架放置于模具中，将蛋白质水溶液注入模具，将聚合物骨架完全浸没，然后将模具置于-80℃冷冻，进行冷冻干燥处理；

(4)利用交联剂交联蛋白质使其不溶于水，交联之后用去离子水洗涤去除交联剂，再次冷冻干燥，即得。

9.根据权利要求8所述的一种用于骨组织修复的三维支架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的针头内径为0.3-1.0毫米，聚合物挤出速率为0.02-0.10毫米/秒，接受平板移动速率为0.01-0.1毫米/秒，聚合物流体的直径为0.3-0.6毫米，聚合物流体间距为0.1-20毫米，聚合物三维骨架的层高为0.2-0.5毫米，聚合物三维骨架高度≥0.3毫米。

10.根据权利要求8所述的一种用于骨组织修复的三维支架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的蛋白质水溶液的浓度为0.5-20毫克/毫升。

11.根据权利要求8所述的一种用于骨组织修复的三维支架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的交联剂为EDC/NHS、京尼平、乙醇中的一种或几种。