[發明專利]多孔生物陶瓷支架及其制備方法

有效

• 申請號: 201610006379.6
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN106946586B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 潘洋;郭遠軍;譚榮偉;佘振定
• 申請（專利權）人: 深圳蘭度生物材料有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;A61L27/56;A61L27/10
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 生啟

本發明公開了一種多孔生物陶瓷支架及其制備方法，制備方法包括如下步驟：將大粒徑石蠟微球和小粒徑石蠟微球混合堆積并加熱形成粒徑徑向梯度變化的致孔劑模版；將陶瓷粉末與分散劑溶液混合得到陶瓷漿料；將陶瓷漿料注入所述致孔劑模版中，注漿后得到陶瓷坯體；將陶瓷坯體預凍后冷凍干燥，接著對陶瓷坯體進行排蠟和燒結，冷卻后得到多孔生物陶瓷支架。這種多孔生物陶瓷支架的制備方法，通過將大粒徑石蠟微球和小粒徑石蠟微球混合堆積并加熱形成粒徑徑向梯度變化的致孔劑模版，制得的多孔生物陶瓷支架的孔結構與天然骨接近，是一種性能更為優良的骨修復材料。

技術領域

本發明涉及醫療材料領域，特別是涉及一種多孔生物陶瓷支架及其制備方法。

背景技術

人工骨修復材料與傳統的骨修復方案——自體骨、異體骨及異種骨材料相比，具有無免疫排斥反應、無動物源性風險、成本低廉、來源廣泛和免除病人二次手術等優點，被認為是一類最具前景的骨修復材料。

為使細胞和血管更容易長入到材料內部以促進新骨組織快速形成，人工骨修復材料往往被制備為仿生天然骨結構的連通多孔支架形狀。天然骨結構呈內部疏松，外部比較致密的徑向梯度結構，不同尺寸的孔洞適合不同細胞的生長以及朝著不同方向分化，例如，200μm～350μm的孔適合骨傳導，60μm～150μm的孔適合血管平滑肌細胞長入，而70μm～120μm的孔則適合軟骨長入。因此制備具有梯度連通孔的人工骨材料符合臨床上更廣泛的需求。

目前制備梯度多孔支架制備方法有離心冷凍干燥法、有機泡沫模板浸漬法、致孔劑壓制法、3D打印法及微球致孔劑堆積法等。微球致孔劑堆積法是借助微球致孔劑緊密堆積形成的模板而制備多孔材料的方法，具有通孔率高、孔洞形狀規則、孔徑大小可控等優點，是制備梯度多孔材料的熱門方法。劉瑋健等(組織工程用梯度支架材料的制備和表征，北京化工大學，2006)采用不同粒徑大小的氯化鈉顆粒的堆積模板，雖然實現了模板具有一定的梯度結構，但是由于氯化鈉顆粒呈方形，堆積之后形成的連通孔均一度低，另外將聚乳酸和致孔劑進行先混合再注模，易造成致孔劑之間不能有效接觸，更加限制了連通孔的大小和數量，制得的多孔生物陶瓷支架的孔結構與天然骨差異較大，影響應用。

發明內容

基于此，有必要提供一種孔結構與天然骨頭接近的多孔生物陶瓷支架及其制備方法。

一種多孔生物陶瓷支架的制備方法，包括如下步驟：

將大粒徑石蠟微球和小粒徑石蠟微球混合堆積并加熱形成粒徑徑向梯度變化的致孔劑模版；

將陶瓷粉末與分散劑溶液混合得到陶瓷漿料；

將所述陶瓷漿料注入所述致孔劑模版中，注漿后得到陶瓷坯體；

將所述陶瓷坯體預凍后冷凍干燥，接著對所述陶瓷坯體進行排蠟和燒結，冷卻后得到所述多孔生物陶瓷支架。

在一個實施例中，所述大粒徑石蠟微球的粒徑為600μm～1200μm，所述小粒徑石蠟微球的粒徑為50μm～600μm；

所述致孔劑模版中，所述大粒徑石蠟微球和所述小粒徑石蠟微球的質量比為1：0.1～10。

在一個實施例中，將大粒徑石蠟微球和小粒徑石蠟微球混合堆積并加熱形成粒徑徑向梯度變化的致孔劑模版的操作為：

將所述大粒徑石蠟微球堆積在筒狀模具內部，壓平后再將所述小粒徑石蠟微球堆積在所述筒狀模具外周，壓平后撤出所述筒狀模具形成堆積好的石蠟微球模板；將石蠟微球模板在40℃～60℃的條件下加熱10～30min，使得所述大粒徑石蠟微球和所述小粒徑石蠟微球之間相互粘結，冷卻后形成粒徑徑向梯度變化的所述致孔劑模版。

在一個實施例中，將大粒徑石蠟微球和小粒徑石蠟微球混合堆積并加熱形成粒徑徑向梯度變化的致孔劑模版的操作為：