[发明专利]一种可促进牙周组织再生的3D打印生物支架及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种可促进牙周组织再生的3D打印生物支架，其特征在于，所述生物支架为贯通多孔结构，由生物墨水材料经3D打印后通过光交联固化而成；所述生物墨水材料的组分包括光引发剂、生物活性玻璃、甲基丙烯酰化明胶。

2.如权利要求1所述的可促进牙周组织再生的3D打印生物支架，其特征在于，包括以下特征中的一项或几项：

1)所述生物支架为三维多层结构，每层由呈直角S型排列的纤维丝构成，相邻两层间的纤维丝构成纵横交错的网格矩阵；

2)所述光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂；

3)所述生物活性玻璃为纳米生物活性玻璃颗粒；

4)所述生物活性玻璃与甲基丙烯酰化明胶的质量配比为1:5～200；

5)所述光引发剂与甲基丙烯酰化明胶的质量配比为1:20～60。

3.如权利要求2所述的可促进牙周组织再生的3D打印生物支架，其特征在于，包括以下特征中的一项或几项：

(a)所述纤维丝直径为300～600μm，纤维丝间距为1.0～2.0mm；

(b)所述生物活性玻璃与甲基丙烯酰化明胶的质量配比为1:8～15。

4.一种可促进牙周组织再生的3D打印生物支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、根据人正常牙周组织生物学结构，设计并建立生物支架三维模型并保存；

第二步、向光引发剂溶液中加入生物活性玻璃，混合均匀后，再加入甲基丙烯酰化明胶，水浴至混合均匀，得到3D打印生物墨水材料；

第三步、将第一步得到的生物支架三维模型导入3D打印机的控制系统，采用第二步得到的3D打印生物墨水材料进行3D打印，紫外光交联固化，即得可促进牙周组织再生的3D打印生物支架。

5.如权利要求4所述的可促进牙周组织再生的3D打印生物支架的制备方法，其特征在于，还包括以下特征中的一项或几项：

a)第一步中设计并建立生物支架三维模型包括设定生物支架的孔隙率、线径、形状以及表面积；

b)第一步中生物支架三维模型保存为stl或stp格式；

c)第三步3D打印机料仓温度设置为20～25℃，喷头移动速度为5～15mm/s，挤出压力为0.3～0.6MPa，打印平台温度为10～20℃；

d)第三步中紫外光波长405nm，光照强度为200～300mw/cm²，照射时间为40～60s。

6.如权利要求4所述的可促进牙周组织再生的3D打印生物支架的制备方法，其特征在于，第二步中根据人牙周组织不同细胞的生长需求，调节所述生物活性玻璃与甲基丙烯酰化明胶的质量配比，得到一系列不同组分配比的3D打印生物墨水材料。

7.权利要求6所述的可促进牙周组织再生的3D打印生物支架的制备方法，其特征在于，还包括以下特征中的一项或几项：

(ⅰ)第二步中所述生物活性玻璃与甲基丙烯酰化明胶的质量配比为1:5～200；

(ⅱ)第三步中3D打印为分别采用不同组分配比的3D打印生物墨水材料进行分层打印。

8.如权利要求3所述的可促进牙周组织再生的3D打印生物支架的制备方法，其特征在于，第二步中所述光引发剂溶液的制备方法为：将苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂光引发剂粉末加入PBS中，55～65℃水浴20～40min，待其充分溶解后抽滤灭菌，得到光引发剂溶液。

9.如权利要求3所述的可促进牙周组织再生的3D打印生物支架的制备方法，其特征在于，第二步中所述生物活性玻璃加入前需进行紫外光照灭菌。

10.如权利要求1～2中任一项所述的可促进牙周组织再生的3D打印生物支架或权利要求3～9中任一项制备得到的可促进牙周组织再生的3D打印生物支架在促进牙周组织再生方面的应用。