[發明專利]一種多層核殼結構的載藥人工骨及其制備方法

有效

• 申請號: 202110931030.4
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113476652B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 曾慶豐;楊智宇;張新平
• 申請（專利權）人: 點云生物（杭州）有限公司
• 主分類號: A61L27/16
• 分類號: A61L27/16;A61L27/20;A61L27/24;A61L27/02;A61L27/10;A61L27/12;A61L27/54;B33Y10/00;B33Y70/10;B33Y80/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種多層核殼結構的載藥人工骨，其特征在于，所述人工骨由多層核殼單元交錯堆疊組成，相鄰兩層核殼單元的長度方向中心線之間的夾角為α，所述α為10°～90°；

每一層核殼單元包括人工骨核和人工骨殼，所述人工骨殼由上下兩層組成，所述上下兩層人工骨殼的邊部一體連接；人工骨核設置在上下兩層的人工骨殼之間，人工骨核設置在上層人工骨殼及下層人工骨殼的中心部位，所述中心骨核被人工骨殼完全包裹；

所述中心骨核由藥物和有機粘結劑組成，所述人工骨殼由生物陶瓷粉體和有機粘結劑組成，所述生物陶瓷粉體采用羥基磷灰石、β-磷酸三鈣、硅酸鈣或生物玻璃中的一種或多種，有機粘結劑采用聚乙烯醇、聚乙烯毗咯烷酮、殼聚糖或膠原蛋白中的一種或多種；

所述人工骨殼的寬度為人工骨核寬度的2～5倍；

人工骨殼中，所述生物陶瓷粉體和有機粘結劑的混合質量比為1:(1～1.5)；人工骨核中，所述藥物和有機粘結劑的混合質量比為1:(1～2)；

所述載藥人工骨的打印過程包括以下步驟：

步驟1，配制有機粘結劑溶液；

步驟2，混合生物陶瓷粉體和有機粘結劑，攪拌均勻后裝入料筒中，脫泡后獲得人工骨殼打印膏體；

步驟3，將藥物和有機粘結劑混合，攪拌均勻后裝入料筒中，獲得藥物漿料；

步驟4，獲取患者骨缺損部位的影像掃描數據，通過軟件處理后獲得宿主骨原模型，進而獲得待打印人工骨三維模型的STL文件；

步驟5，將人工骨殼打印膏體放置于第一打印頭中，將藥物漿料置于第二打印頭中，將STL文件載入至PC Printer軟件中，設置打印參數，第一打印頭按照設定路線打印一次，打印出下層的人工骨殼；第二打印頭按照設定路線在下層的人工骨殼上打印，打印出人工骨核；第一打印頭按照設定路線，在人工骨核上打印，打印出上層的人工骨殼，第一層核殼單元打印完成；

步驟6，重復步驟5，在第一層核殼單元上打印第二層核殼單元，第二層核殼單元的中心線和第一層核殼單元的中心線之間的夾角為α，依次打印第三層…，第n層，直至所有的核殼結構打印完成，所述載藥人工骨打印完成。

2.根據權利要求1所述的一種多層核殼結構的載藥人工骨，其特征在于，所述藥物為抗生素、抗結核藥、化療藥物和細胞因子中的一種或多種。

3.一種權利要求1所述多層核殼結構的載藥人工骨的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，配制有機粘結劑溶液；

步驟2，混合生物陶瓷粉體和有機粘結劑，攪拌均勻后裝入料筒中，脫泡后獲得人工骨殼打印膏體；

步驟3，將藥物和有機粘結劑混合，攪拌均勻后裝入料筒中，獲得藥物漿料；

步驟4，獲取患者骨缺損部位的影像掃描數據，通過軟件處理后獲得宿主骨原模型，進而獲得待打印人工骨三維模型的STL文件；

步驟5，將人工骨殼打印膏體放置于第一打印頭中，將藥物漿料置于第二打印頭中，將STL文件載入至PC Printer軟件中，設置打印參數，第一打印頭按照設定路線打印一次，打印出下層的人工骨殼；第二打印頭按照設定路線在下層的人工骨殼上打印，打印出人工骨核；第一打印頭按照設定路線，在人工骨核上打印，打印出上層的人工骨殼，第一層核殼單元打印完成；

步驟6，重復步驟5，在第一層核殼單元上打印第二層核殼單元，第二層核殼單元的中心線和第一層核殼單元的中心線之間的夾角為α，依次打印第三層…，第n層，直至所有的核殼結構打印完成，所述載藥人工骨打印完成。

4.根據權利要求3所述的一種多層核殼結構的載藥人工骨的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述有機粘結劑溶液中有機粘結劑的質量分數為3％～15％。

5.根據權利要求3所述的一種多層核殼結構的載藥人工骨的制備方法，其特征在于，步驟4中，所述影像掃描數據為CT、MRI或X線的一種或多種。

6.根據權利要求3所述的一種多層核殼結構的載藥人工骨的制備方法，其特征在于，步驟4中，第一打印頭的寬度為第二打印頭寬度的2～5倍。