[發明專利]一種三維人工隨機多孔結構組織工程支架的制備方法

有效

• 申請號: 201410033642.1
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103751852A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 楊楠
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: A61L27/56
• 分類號: A61L27/56
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

1.一種三維人工隨機多孔結構的組織工程支架的制備方法，該方法基于三重周期最小表面（triply?periodic?minimal?surface，簡稱TPMS）方法設計隨機多孔結構，并采用增材制造方法制備該支架，具體步驟是：

第1、建立人工隨機多孔結構支架的3D數字化內部和外部模型，步驟為：

a、構造隨機函數，使得函數值域在自然骨的孔隙率、孔隙尺寸的要求范圍內；

b、將隨機函數代入TPMS隱式函數中的孔隙率控制項和孔隙尺寸控制項中，支架的內部形態結構由所構建的TPMS隱式函數控制，建立支架3D數字化的內部結構模型；

c、根據自然組織的外部形狀數據或者人工植入物的外形數據，建立支架的3D數字化外表面模型；

d、將b步建立的內部結構模型和c步建立的外表面模型相結合，生成最終的實體模型并以STL格式導出，用以指導后續的3D增材制造過程；

第2、采用3D增材制造方法制備人工隨機多孔結構支架。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的3D增材制造方法包括：選擇性激光燒結法，自由實體制造法，3D打印法，和光固化立體造型法。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述增材制造過程的具體步驟為：

將工作平臺鋪上一個薄層的生物材料粉末，由計算機控制激光頭燒結模型指定區域內的粉末，這一層燒結完，計算機控制平臺下移一個薄層的距離，再次鋪粉，燒結下一層，直至支架達到所要求的高度，所以支架實體由這種一層一層的堆積方式制成。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的粉末材料為：鈦、鎂、生物活性玻璃、羥基磷灰石、以及生物相容性高分子材料（如：聚乳酸及其聚合物、聚乙交酯、聚乳酸-聚乙交酯共聚物、聚己內酯、聚β-羥基丁酸酯、聚β-羥基丁酸酯-聚羥基戊酸酯共聚物、聚己內酯-聚乙二醇多嵌段共聚物或者聚氨酯）。