[发明专利]一种3D打印带药可降解镁合金接骨板及制备方法

说明书

本发明涉及一种3D打印带药可降解镁合金接骨板及其制备方法，属于生物医学技术领域。本发明3D打印带药可降解镁合金接骨板，包括可降解镁合金基板和基板表面覆盖的防护层；所述基板开设有多孔结构,所述多孔结构包括固定孔、置药孔和置物孔；所述置药孔用于承载药物；所述置物孔中安装瞬态电子器件，用于监测接骨板周围受伤部位组织状况；所述防护层是一种复合膜层，包括抗菌LDH膜和单宁酸膜；该复合膜层生物相容性好，同时具有很好的保护作用，能大幅降低镁合金的降解速率，使接骨板在人体内的服役时间延长，而且还能起到杀菌的作用。本发明的3D打印带药可降解镁合金接骨板制备方法，可快速精确地制备适合不同患者个性化需求的带药可降解镁合金接骨板。

技术领域

本发明属于生物医学技术领域，涉及一种3D打印带药可降解镁合金接骨板及其制备方法。

背景技术

镁合金拥有与人体骨头相近的比刚度、比强度、杨氏模量(镁合金的杨氏模量为E=41-45GPa，人体骨头的杨氏模量为E=15-25GPa)等特点，能有效的降低应力遮挡效应，具有良好的生物可降解性，不需要二次手术取出，降低了医疗费用。另外，镁元素是人体必需的微量元素，人体每天需要摄入一定量的镁元素。由于具有诸多优点，镁被认为是具有发展潜力的可降解金属材料。目前，很多科研机构及高等院校已经开发出了医用可降解的镁合金材料，包括血管支架、接骨板、骨钉等。

接骨板是带孔板状骨折内固定器件，分为普通接骨板和加压接骨板两类，临床上常与骨螺钉或接骨丝配合使用。

市场上现有接骨板主要存在以下缺陷：（1）作用较为单一，目前接骨板主要作为固定器件使用，用于胫骨、肱骨骨折等；（2）生物相容性较差，在应用的过程中易导致产生皮下浮肿，以及在降解过程中产生有毒离子，这些均会对人体组织造成同程度的伤害；（3）降解过快，导致在人体内服役的时间较短；（4）普通的接骨板成型方式单一，且后续根据需要采用机加工方式制成所需的粗略轮廓，由于制备方式过于简单，所以容易出现不匹配的问题，导致所制接骨板的使用效率降低、个性化应用欠缺；（5）传统的接骨板其表面处理方法集中在微弧氧化、电沉积等方法，这些方法在制备膜层的过程中存在很多缺点，如：生产过程中能耗较大，电解液冷却困难，而且后续处理比较麻烦，制得的膜层较薄，膜的生物相容性差等；（6）传统的接骨板不能根据不同患者需要，精确制备适合不同患者的个性化生物材料，更不能对材料的微观结构进行精确控制。

CN202011222137.3的发明公开了一种防腐管道生产成型方法，采用了常规的喷涂方法，存在工序繁杂，手工作业多，生产效率低，防腐层喷涂不均匀，防腐效果差，材料浪费多，容易造成环境污染的问题。

因此，有必要研究一种工序简便快捷，能耗低、且能够生产出同时具有生物相容性好、无毒、杀菌、降解速度可控、服役时间长、适合不同患者的个体化的多功能接骨板的方法，以解决现有传统接骨板存在的制备方法能耗大、生物相容性差、作用单一、降解速度过快等问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种3D打印带药可降解镁合金接骨板及其制备方法，通过在镁合金内部放置消炎、止痛等药物，在不影响其固定作用的同时，使其更有利于机体组织恢复；通过3D打印技术，实现了可降解镁合金接骨板的快速成型，同时在合金表面制备了新的复合膜层，该复合膜层不仅能大幅降低镁合金的降解速率，而且在降解过程中还能够释放出铜离子，起到杀菌的作用。本发明方法制备的接骨板具有生物相容性好、无毒、杀菌、降解速度可控、服役时间长，也能够根据不同患者的个体化用药需求制备相应的接骨板。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种3D打印带药可降解镁合金接骨板，包括可降解镁合金基板和基板表面覆盖的防护层；

 所述基板开设有多孔结构, 内部可承载药物；