[发明专利]一种具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将磷酸氢二胺溶液加入到四水硝酸钙溶液中，得到混合液，搅拌反应，陈化、离心得到白色膏状沉淀，经冷冻干燥、煅烧，得到低温型磷酸三钙；

(2)将高分子微球加入盐酸多巴胺溶液中，搅拌、离心得到沉淀，再冷冻干燥得到表面改性的高分子微球，所述高分子微球的粒径为10-100μm；

(3)将步骤(1)所述低温型磷酸三钙、步骤(2)所述表面改性的高分子微球、甲基纤维素、聚乙烯醇溶液混合均匀，得到粘稠状磷酸三钙浆体；将所述粘稠状磷酸三钙浆体进行3D打印，得到支架素坯，再干燥、烧结，得到所述具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架。

2.根据权利要求1所述的具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述磷酸氢二胺溶液的浓度为0.3-0.6mol/L；所述四水硝酸钙溶液的浓度为0.45-0.9mol/L；所述磷酸氢二胺溶液与四水硝酸钙溶液的体积比为0.75-3：1。

3.根据权利要求1所述的具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合液的pH值为6.5-7.5；所述搅拌反应的速率为200-400rpm，搅拌反应的时间为2-4h。

4.根据权利要求1所述的具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述陈化的时间为18-30h，所述离心速率为3000-8000rpm；步骤(1)所述冷冻干燥的时间为48-72h，所述煅烧的温度为850-900℃，煅烧的时间为2-4h。

5.根据权利要求1所述的具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述高分子微球为聚丙烯酸乙酯微球、聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球、聚丙烯酸微球和聚苯乙烯微球中的一种；步骤(2)所述盐酸多巴胺溶液的浓度为0.1-2mg/mL；所述高分子微球与盐酸多巴胺溶液的质量体积比为4-20：1g/L；所述搅拌的时间为12-36h，搅拌速率为500-900rpm。

6.根据权利要求1所述的具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述粘稠状磷酸三钙浆体，按照质量份数计，包括：

聚乙烯醇2-6份；

去离子水42-48份；

表面改性的高分子微球3-15份；

甲基纤维素1-3份；

低温型磷酸三钙35-48份。

7.根据权利要求1所述的具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述3D打印的喷头温度为10-40℃，3D打印的平台温度为10-40℃，3D打印的喷头气压为0.1-0.6MPa，3D打印的打印速率为5-20mm/s。

8.根据权利要求1所述的具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述干燥包括：先将支架素坯在常温条件下干燥24-48h，然后在60℃的条件下干燥24-48h；

所述烧结包括：

先以1-5℃/min的速率升温至180-240℃保温0.5-2h，然后升温至350-450℃保温1-2h，再升温至600-800℃保温1-2h，接着升温至1050-1200℃保温1-5h，最后以1-5℃/min冷却至常温。

9.一种由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架。

10.权利要求9所述的具有均匀中孔的三维连通多级孔结构的磷酸三钙支架在制备非承重骨缺损修复填充材料中的应用。