[發明專利]一種3D打印復合支架及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010832510.0
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111956864A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 劉昌勝;袁媛;張昌入;王炎祥
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: A61L27/12
• 分類號: A61L27/12;A61L27/18;A61L27/50;A61L27/56;A61L27/58;B33Y70/10;B33Y80/00
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 馬莉華;徐迅

1.一種3D打印復合支架，其特征在于，所述3D打印復合支架為有機無機復合支架，以β-磷酸三鈣為無機基體，PEG化聚癸二酸甘油酯為有機相，六亞甲基異氰酸酯為交聯劑，2-乙基己酸亞錫為催化劑，通過三維打印機制備獲得。

2.如權利要求1所述的3D打印復合支架，其特征在于，所述復合支架具有連通的孔結構，單層高度為0.1-0.42mm，復合支架總高度0.20-50mm，層與層間角度在30°-90°可調，孔徑在0.10-1.0mm。

3.如權利要求1所述的3D打印復合支架，其特征在于，所述復合支架具有以下一個或多個特征：

(1)彈性模量為13-40MPa；

(2)最大壓縮強度為9-25MPa；

(3)壓縮釋放后，支架恢復率為50％-85％，應變損失在1.2％-3.5％之間；

(4)35天體外降解在10～24wt％。

4.如權利要求1所述的3D打印復合支架的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(i)提供PEG化聚癸二酸甘油酯預聚體、β-磷酸三鈣納米顆粒、六亞甲基異氰酸酯、2-乙基己酸亞錫(TinII)和溶劑；

(ii)將PEGS預聚體溶解在溶劑中，依次加入2-乙基己酸亞錫(Tin II)、六亞甲基異氰酸酯和β-磷酸三鈣納米顆粒攪拌均勻得到生物墨水；

(iii)將上述生物墨水快速轉移到三維打印料筒內，打印出三維支架，后轉移至真空干燥器進一步交聯固化，

其中，所述溶劑選自下組：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氫呋喃、二甲基亞砜、二惡烷中的一種或兩種以上的混合溶劑。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述β-磷酸三鈣納米顆粒直徑為30-40μm。

6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述PEG化聚癸二酸甘油酯預聚體數均分子量為6500-15000Da，分散性系數為1.10-1.30。

7.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，基于β-磷酸三鈣納米顆粒和PEG化聚癸二酸甘油酯預聚體的總質量，所述PEG化聚癸二酸甘油酯預聚體的含量為總質量的10wt％-50wt％。

8.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟iii)中，三維打印包含下列步驟：

(a)打開三維打印機，水冷循環系統和軟件操作界面，對平臺和噴頭進行測高；

(b)在軟件中導入打印模型，并設定填充方式、網格參數以及噴頭出絲氣壓和噴頭移動速度；

(c)將生物墨水快速轉移至三維打印料筒中,選擇合適的打印針頭，將噴頭與打印機連接；

(d)在打印前調整出絲氣壓，使噴頭處能均勻穩定出絲，打印時，匹配打印噴頭的出絲速度與打印速度，打印出完整支架。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟iii)中，

料筒溫度控制在0-10℃，平臺溫度為室溫；

出絲氣壓0.15-0.4bar，噴頭移動速度為2-10mm/s；

網格填充間距為0.8-2.0mm。

10.如權利要求1所述的復合支架的用途，其特征在于，用作生長因子、藥物負載基質或載體；或者用于制備骨缺損填充材料或引導骨再生材料。