[發明專利]一種仿生礦化的3D打印PLA支架及制作方法

有效

• 申請號: 202210740535.7
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN115025286B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 李明;劉瀟;劉建恒;高建朋;張里程;唐佩福
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總醫院第四醫學中心
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/34;A61L27/30;A61L27/50;A61L27/56;B33Y10/00;B33Y70/10;B33Y80/00
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 白凱園

本發明公開了一種仿生礦化的3D打印PLA支架的制作方法，其包括以下步驟：通過3D打印得到具有多孔結構的PLA支架，將PLA支架進行等離子體修飾后再消毒，接著將PLA支架放入到I型膠原蛋白溶液中進行孵育，完成后再對PLA支架進行清洗和殺菌，之后將PLA支架放入到模擬體液中進行孵育，完成后再對PLA支架進行清洗和殺菌即得。本發明還公開了一種根據上述制作方法制得的PLA支架。其目的是為了提供一種仿生礦化的3D打印PLA支架及制作方法，其基于等離子體技術修飾，不但可增加PLA材料表面粗糙程度，進而促進細胞粘附增殖，而且通過活性基團引入而促進蛋白粘附，從而增加生物識別位點，促進骨長入。

技術領域

本發明涉及骨修復材料領域，特別是涉及一種3D打印PLA支架及其制作方法。

背景技術

骨缺損是臨床常見難題，隨著現代社會的不斷發展，因創傷、感染、腫瘤及嚴重骨質疏松性骨折等導致的骨缺損日趨增多。據統計，美國每年因創傷進行骨移植治療的患者高達100萬例。我國每年因先天性疾病、交通傷及運動損傷等導致的骨缺損高達350萬例。但當前臨床治療中，骨修復重建手術失敗率高達25％，手術并發癥發生率高達30％-60％。因此，骨缺損的修復重建成為當今骨科醫生面臨的巨大挑戰。

骨缺損當前治療策略，不但要填充修復缺損骨，還要確保缺損處完整愈合，避免骨不連，從而最大程度地恢復患者的肢體功能。當前臨床治療主要包括自體骨移植、異體/異種骨移植、帶血管蒂腓骨移植、Masquelet技術和Ilizarov技術。上述治療手段各有優勢，但也存在一定劣勢，因此盡管當前治療手段豐富，但是仍難以滿足臨床救治的需要。

骨組織工程材料的應用為骨缺損的修復提供了新方法。眾所周知，骨組織工程由三個關鍵要素組成，即支架材料、信號分子及種子細胞，廣泛用于骨缺損修復。而理想的骨組織工程材料，不但要具備合適的降解速率，良好的生物相容性和生物活性，還要有一定的力學性能提供缺損結構支撐，最后還要滿足制備簡單、便于操作的要求。即便當前制作工藝及復合形式在不斷的進步，支架、因子、細胞不停地整合復合，但是仍就難以獲得理想的修復材料。

隨著計算機輔助技術、組織工程材料及3D打印技術的快速發展，基于3D打印的組織工程材料現已被廣泛應用于生物醫學的各個領域，這主要歸功于3D打印技術具有快速成型、個體定制、精準操控等優勢。針對骨缺損修復重建問題，3D打印PLA材料獲得了廣泛的關注。但是PLA材料因其疏水性且缺乏生物識別位點，因此難以產生良好的界面反應，從而導致其成骨性能較差，因此單一應用難以滿足骨組織工程材料要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種仿生礦化的3D打印PLA支架及制作方法，其基于等離子體技術修飾，不但可增加PLA材料表面粗糙程度，進而促進細胞粘附增殖，而且通過活性基團引入而促進蛋白粘附，從而增加生物識別位點，促進骨長入。

本發明中的仿生礦化的3D打印PLA支架的制作方法，包括以下步驟：

通過3D打印得到具有多孔結構的PLA支架，

將3D打印得到的PLA支架進行等離子體修飾，之后再將等離子體修飾后的PLA支架進行消毒，

將消毒后的PLA支架放入到I型膠原蛋白溶液中進行第一次孵育，待第一次孵育完成后再將PLA支架從I型膠原蛋白溶液中取出并進行第一次清洗和第一次殺菌，

將第一次殺菌后的PLA支架放入到模擬體液中進行第二次孵育，待第二次孵育完成后再將PLA支架從模擬體液中取出并進行第二次清洗和第二次殺菌即得。

本發明中的制作方法，其中所述將3D打印得到的PLA支架進行等離子體修飾的具體步驟為：