[发明专利]一种高强度的生物活性多孔支架制造方法

摘要

本发明公开了一种高强度的生物活性多孔支架制造方法，通过利用三维打印装置控制打印过程中的工艺参数挤出具有生物活性的生物墨水，利用高粘度的生物墨水具有自我支撑的特性，通过层层堆积方式获得孔道结构完全贯通的有序的多孔支架，再通过生物玻璃辅助烧结工艺得到高强度的生物活性多孔支架。该方法利用三维打印装置可以随意设置打印参数，控制支架的尺寸，形状，孔径，孔的形状，得到想要的支架结构，同时通过优化的烧结工艺，使得支架在高的孔隙率下，仍然具有高的力学强度。本发明的方法操作简单，成本低，制造的高强度的生物活性多孔支架在骨组织修复方面能得到很好的应用。

主权项

1.一种高强度的生物活性多孔支架制造方法，其特征在于，包括：(1)将生物活性粉体材料和生物玻璃粉体材料预先混合，得到所需掺杂比例的生物玻璃粉体材料和生物活性粉体材料的混合粉末；(2)制备用于粘结所述混合粉体的凝胶水溶液；(3)把所述的混合粉末和所述的凝胶水溶液混合均匀，得到高粘度的生物墨水；(4)将生物墨水加入到与三维打印装置中，设置打印参数，按照预先设定的指令，逐层打印生物墨水线条，通过控制打印过程中的工艺参数，使得相邻两层生物墨水线条之间通过对应的接触部位粘合，获得不同孔径，不同孔形状的孔道完全贯通的多孔支架结构；(5)将整个多孔支架结构在烘箱中干燥，再通过生物玻璃辅助烧结，冷却得到高强度的生物活性多孔支架；步骤(1)中，所述的生物活性粉体材料为钙硅酸盐，所述钙硅酸盐选自β‑硅酸钙、α‑硅酸钙或两者任意比例的复合物，其粉末粒度在1μm～10μm；所述的生物玻璃粉体材料的粒度在2μm～10μm；所述的混合粉末中，生物玻璃粉体材料在混合粉体中所占的质量百分比为0.1～7％，通过事先把按一定重量的两种粉分别放进球磨罐，经过一定时间的机械球磨混合，得到均匀混合的混合粉体；步骤(2)中，所述的凝胶水溶液为浓度为2～10％的聚乙烯醇溶液，或者浓度为0.5～3％的羧甲基纤维素溶液；步骤(3)中，所述的混合粉末占生物墨水中的质量百分比为56～65％；步骤(4)中，将生物墨水加入到与三维打印装置中的挤出装置相连的挤出单元中，在这个过程中，采用真空去泡的方法去除挤出单元中的生物墨水内的气泡；步骤(5)中，所述的烧结温度在1000～1200℃，到达烧结温度前的升温速度为2～4℃/min，保温时间为2～4h。