[發(fā)明專利]一種可降解樹脂及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110209321.2
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112972762A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉輝林;唐京科;陳春;敖丹軍;蔡君威
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市創(chuàng)想三維科技有限公司
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/12;A61L27/10;A61L27/50;A61L27/54;A61L27/58;B33Y70/10;B33Y80/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發(fā)明提供了一種可降解樹脂及其制備方法和應(yīng)用，所述可降解樹脂包括可降解高分子有機(jī)物和生物活性無機(jī)材料；其中以所述可降解樹脂的質(zhì)量為100％計(jì)，所述可降解高分子有機(jī)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50～95％，所述生物活性無機(jī)材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～50％，本發(fā)明將可降解高分子有機(jī)物和生物活性無機(jī)材料進(jìn)行復(fù)合，把無機(jī)材料的剛性、強(qiáng)度和骨傳導(dǎo)性與高分子材料的強(qiáng)度和生物降解性結(jié)合起來，可以使生物活性細(xì)胞能夠在人工支架上很好的進(jìn)行附著、遷延以及增殖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于可降解材料領(lǐng)域，涉及一種可降解樹脂及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前用于骨修復(fù)的生物材料有醫(yī)用金屬材料、醫(yī)用高分子材料、醫(yī)用生物陶瓷材料和醫(yī)用復(fù)合材料。國內(nèi)外大量研究發(fā)現(xiàn)了多種可用于制備人工骨的潛在材料，但多集中于某種單一材料或僅針對某項(xiàng)特性進(jìn)行研究并取得一定的效果，然而臨床上并不能達(dá)到滿意的骨缺損修復(fù)效果。醫(yī)用金屬植入材料一般情況下這些元素的用量很少時(shí)可以被身體所接受，用量很大時(shí)身體則無法接受。金屬用于內(nèi)固定材料時(shí)，在強(qiáng)度、生物相容性方面較理想，但由于其本身的性質(zhì)，決定了其在應(yīng)用過程中仍存在著較多的并發(fā)癥，如金屬植入物的蝕損、金屬過敏反應(yīng)、應(yīng)力遮擋作用、骨質(zhì)疏松、內(nèi)固定物需要二次手術(shù)取出，這就給患者在精神和物質(zhì)上帶來了很大的負(fù)擔(dān)。為克服骨折時(shí)使用金屬內(nèi)固定材料的缺點(diǎn)，從20世紀(jì)60年代起國外就開始研究可吸收內(nèi)固定材料，一般所指的可吸收材料是一種人工合成的高分子有機(jī)物或天然高分子材料，其在體內(nèi)經(jīng)水解、氧化反應(yīng)，最終代謝產(chǎn)物通過呼吸系統(tǒng)或泌尿系統(tǒng)排出體外，不在體內(nèi)蓄積，幾乎沒有毒性作用，也不需二次手術(shù)取出。常用的可吸收材料有聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)、聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)等。生物陶瓷材料有生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷兩大類。生物惰性陶瓷主要有氧化鋅、氧化鋁、氧化鋯、碳化硅等，生物惰性陶瓷常作為種植體表面改性材料應(yīng)用。生物活性陶瓷主要有磷酸鈣陶瓷、硅酸鈣陶瓷、生物活性玻璃陶瓷等。純生物活性陶瓷材料脆性較大，強(qiáng)度較低，無法滿足人工骨的負(fù)重要求。長期的臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，不論是金屬材料，還是有機(jī)高分子材料，成分與自然骨相差較大，作為骨的替代材料，其生物相容性、人體適應(yīng)性以及天然骨之間的力學(xué)相容性并不令人滿意。如果將可降解高分子有機(jī)物和生物活性陶瓷進(jìn)行復(fù)合，把無機(jī)材料的剛性、強(qiáng)度和骨傳導(dǎo)性與高分子材料的強(qiáng)度、生物降解性結(jié)合起來。同時(shí)生物活性陶瓷的降解產(chǎn)物呈堿性，使得其可以被用來中和聚酯類生物高分子的酸性降解產(chǎn)物，達(dá)到延緩降解速度、提高材料生物活性和生物相容性的作用。

3D打印是一種快速成型技術(shù)，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命”的核心技術(shù)，與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印不必預(yù)先制造模具，不必在制造過程中去除大量的材料，也不必通過復(fù)雜的鍛造工藝就可以得到最終產(chǎn)品，在生產(chǎn)上可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、節(jié)約材料和節(jié)省能源。

隨著3D打印技術(shù)的日益成熟，打印材料的發(fā)展越來越成為推動3D打印前進(jìn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)有的3D打印耗材方面，高分子材料與金屬運(yùn)用最為廣泛，其中，高分子復(fù)合材料以其易于加工、處理簡單、質(zhì)量相對輕便等方面的優(yōu)點(diǎn)，在材料應(yīng)用領(lǐng)域尤為突出。但是，隨著當(dāng)前社會環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)峻，許多對環(huán)境可能造成污染的材料都遭到了淘汰或者限制使用。

CN107337903A公開了一種樹脂基可降解3D打印材料，按重量百分比包括以下組分：環(huán)氧樹脂40-50份、羥基丙烯酸樹脂30-40份、酚醛樹脂12-18份、含竹纖維的聚乳酸酯10-20份、微晶石蠟16-20份、蠶絲素6-8份、填充細(xì)料12-16份、聚丙烯酰胺6-10份、光引發(fā)劑0.6-1份、交聯(lián)劑2-6份、助劑0.2-0.4份。其所述材料以環(huán)氧樹脂、羥基丙烯酸樹脂、酚醛樹脂和含竹纖維的聚乳酸酯為基礎(chǔ)打印材料能夠自然降解，不會造成環(huán)境污染，但是其所述材料的硬度和孔隙率較低。