[發(fā)明專利]一種基于3D打印半月板的復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110370755.0
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113069596A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐淑波;孫海波;張森;趙晨浩;薛現(xiàn)猛
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué)
• 主分類號: A61L27/24
• 分類號: A61L27/24;A61L27/22;A61L27/38;A61L27/18;A61L27/12;A61L27/04;A61L27/10;A61L27/50;A61L27/54;A61L27/58;B33Y10/00;B33Y70/10;B33Y80/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于3D打印的半月板的復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料，其特征是通過3D打印成形，能夠根據(jù)患者不同情況進(jìn)行精準(zhǔn)私人定制，并在設(shè)計過程中能夠控制半月板假體孔隙率及結(jié)構(gòu)；并且由于材料屬性，能夠誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞在假體上貼壁增殖，并且假體不斷降解最終形成天然半月板體，解決了同類產(chǎn)品因使用壽命到期而更換的問題，按照如下步驟進(jìn)行：

（a）通過CT掃描進(jìn)行灰度閾值調(diào)整、區(qū)域分割后，建立半月板模型；

（b）制備復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料：將1.5%細(xì)胞因子-轉(zhuǎn)化生子因子（TGF-β2）置于低溫高速離心機中離心5min后加57%檸檬酸稀釋，加入41.5%凍存液制成TGF溶液；將甲基丙烯酰酯干粉按1：5用PBS溶液溶解，60℃水浴鍋溶解2h，置于4℃冰箱5min，然后再次放入60℃水浴鍋中溶解2h保證甲基丙烯酰酯完全溶解；稱取一定量Ⅱ型膠原粉，按1：9和生物蛋白膠溶液混合，充分?jǐn)嚢枋蛊渫耆芙猓粚⑷N溶液按2：5：3比例充分混合，制成預(yù)凝膠溶液；將20%聚己內(nèi)酯、5%羥基磷灰石以及極少量銀粉充分研磨后加入到75%預(yù)凝膠溶液中，在超聲條件下充分?jǐn)嚢?；加入LAP藍(lán)光引發(fā)劑在藍(lán)光下交聯(lián)50s，得到理想凝膠；

（c）在3D生物打印機的料筒中加入制備好的復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料，依據(jù)數(shù)據(jù)模型，打印得到可負(fù)載細(xì)胞的半月板；

（d）將打印出的半月板放入去離子水中養(yǎng)護(hù)8-10h，獲得具有良好的孔隙率可以誘導(dǎo)細(xì)胞的貼壁增殖，同時半月板可降解，在人體組織細(xì)胞增殖的同時，打印半月板產(chǎn)品不斷降解，直至完全形成天然代替品，避免同類技術(shù)產(chǎn)品使用壽命到期更換的弊端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3D打印的半月板的復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料，其特征是步驟2）中TGF-β2在細(xì)胞的增殖、分化、胚胎發(fā)育、胞外基質(zhì)形成、骨的形成和重建以及腫瘤的抑制和轉(zhuǎn)移擴散等方面起著重要的作用。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于3D打印的半月板的復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料，其特征是步驟2）中離心機離心速度為1500r/min，離心時間為5min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于3D打印的半月板的復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料，其特征是步驟2）中Ⅱ型膠原蛋白主要由軟骨細(xì)胞產(chǎn)生，多存在于骨骼、關(guān)節(jié)、肌腱等組織，是一種高分子蛋白質(zhì)，絲狀的膠原蛋白纖維與彈性蛋白及多糖蛋白相互交織形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生一定的機械強度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于3D打印的半月板的復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料，其特征是步驟2）中聚己內(nèi)酯為白色固體粉末，無毒，易溶于有機溶劑，且具有良好的生物相容性和生物降解性。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于3D打印的半月板的復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料，其特征是步驟2）中銀具有良好的抗菌消炎特性，能夠改善骨骼的抗腐蝕能力與力學(xué)性能。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于3D打印的半月板的復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料，其特征是步驟2）中羥基磷灰石為多孔粉末，是人體骨骼組織主要成分，為六方晶系或單斜晶系，粒徑為300～800μm，鈣磷比為1 .6～1 .7，比重為3.05～3.18g/cm3。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于3D打印的半月板的復(fù)合生物陶瓷修復(fù)材料，其特征是步驟2）中藍(lán)光波長為405nm，光強度為90Mw/cm2，超聲條件為25～80KHz，25～40℃。