[發明專利]一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法

在審

• 申請號: 201610186928.2
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105749337A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 汪焰恩;車煜;魏慶華;李欣培;楊明明;柴衛紅;盧婷利;趙雯
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: A61L27/12
• 分類號: A61L27/12;A61L27/54;A61L27/56;A61L27/58
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：根據人工骨支架對后釋放藥物的濃度要求，配置含有不同質量分數后釋放藥物的若干種二水磷酸鈣混合粉末；所述二水磷酸鈣混合粉末由二水磷酸鈣粉末與后釋放藥物粉末混合而成；

步驟2：對于含有某一質量分數后釋放藥物的二水磷酸鈣混合粉末，采用以下過程得到滿足某一后釋放藥物濃度要求的第一混合粉末：

將α-磷酸三鈣粉末、步驟1得到的二水磷酸鈣混合粉末、羥基磷灰石粉末和碳酸鈣粉末進行混合，得到初始第一粉末；向初始第一粉末中加入明膠，得到初始第一混合粉末，以磷酸緩沖液為液相，將磷酸緩沖液與初始第一混合粉末調和，使初始第一混合粉末均勻分散，得到第一漿體；將第一漿體置于恒溫箱中培養，然后干燥研磨得到滿足某一后釋放藥物濃度要求的第一混合粉末；

步驟3：根據人工骨支架對先釋放藥物的濃度要求，配置含有不同質量分數先釋放藥物的若干種初始第二粉末；所述初始第二粉末由步驟2得到的第一混合粉末與先釋放藥物粉末混合而成；

步驟4：對于含有某一質量分數先釋放藥物的初始第二粉末，采用以下過程得到滿足某一先釋放藥物濃度要求的第二混合粉末：

向初始第二粉末中加入殼聚糖，得到初始第二混合粉末，以磷酸緩沖液為液相，將磷酸緩沖液與初始第二混合粉末調和，使初始第二混合粉末均勻分散，得到第二漿體；將第二漿體置于恒溫箱中培養，然后干燥研磨得到滿足某一先釋放藥物濃度要求的第二混合粉末；

步驟5：根據人工骨支架的藥物濃度要求，選擇滿足先釋放藥物濃度要求和后釋放藥物濃度要求的第二混合粉末；將所選擇的第二混合粉末與生物膠水混合得到粘稠狀混合物；將粘稠狀混合物加入3D擠壓成型設備的儲液腔中；

步驟6：3D擠壓成型設備根據控制系統內的人工骨支架三維分層模型，在成型平臺上噴灑一層儲液腔內粘稠狀混合物，待該層成型后，3D擠壓成型設備噴頭上升0.1-0.3mm，若下一待噴層的藥物濃度要求不變，則繼續噴灑一層儲液腔內粘稠狀混合物，若下一待噴層的藥物濃度要求改變，則返回步驟5；

步驟7：整個人工骨支架成型后，對人工骨支架進行強化、打磨處理。

2.根據權利要求1所述一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法，其特征在于：步驟2中，α-磷酸三鈣粉末、步驟1得到的二水磷酸鈣混合粉末、羥基磷灰石粉末和碳酸鈣粉末，按照58:25:8.5:8.5的質量份比進行混合。

3.根據權利要求2所述一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法，其特征在于：步驟2中，磷酸緩沖液與初始第一混合粉末按液固比0.4:1進行調和。

4.根據權利要求2所述一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法，其特征在于：步驟2中，明膠與初始第一粉末的質量比為1:25。

5.根據權利要求2所述一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法，其特征在于：步驟2中，第一漿體置于37℃、相對濕度為98％的恒溫箱中培養30h后干燥研磨，得到滿足某一后釋放藥物濃度要求的第一混合粉末。

6.根據權利要求2所述一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法，其特征在于：步驟4中，殼聚糖與初始第二粉末的質量比為1:25。

7.根據權利要求2所述一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法，其特征在于：步驟4中，磷酸緩沖液與初始第二混合粉末按液固比0.4:1進行調和。

8.根據權利要求2所述一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法，其特征在于：步驟4中，第二漿體置于37℃、相對濕度為98％的恒溫箱中培養30h后干燥研磨，得到滿足某一先釋放藥物濃度要求的第二混合粉末。

9.根據權利要求1所述一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法，其特征在于：步驟5中，第二混合粉末與生物膠水的配比為每10^-4立方米粉末配300ml生物膠水。

10.根據權利要求1所述一種分層分量載藥人工骨支架的制備方法，其特征在于：所述人工骨支架三維分層模型通過以下步驟得到：

首先采用Micro-CT掃描人體損傷處骨組織，獲取損傷骨組織圖像數據；

其次將獲取的損傷處骨組織圖像數據導入Mimics軟件，重構人體損傷部位的骨骼三維模型；

再將重構的人體損傷部位的骨骼三維模型以STL格式導入3D擠壓成型設備控制系統；

最后將人體損傷部位的骨骼三維模型從下至上順序分割成間距為Δh的二維截面圖形N份，得到人工骨支架三維分層模型。