[发明专利]一种有规则孔分布的高强度生物玻璃骨支架的制备方法

权利要求书

1.一种有规则孔分布的高强度生物玻璃骨支架的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）玻璃粉料的制备

用于支架制备的生物玻璃是以硼酸盐为主体的硼硅酸盐体系玻璃，生物玻璃粉料的组成为：以B₂O₃ 或P₂O₅为玻璃网络主体或兼含SiO₂的含钙玻璃，总摩尔比为30-90 mol%，玻璃的网络外体含有CaO，并还含有Na₂O、K₂O碱金属氧化物以及MgO，SrO碱土金属氧化物或稀土金属氧化物；网络外体离子氧化物的总摩尔比例占玻璃组成总摩尔量为5-80mol%，其中碱土金属氧化物的摩尔含量占总摩尔量为5-60mol%；根据上述玻璃的组成与配比，取与金属氧化物相应的氧化物、氯化物、碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐的工业原料作为玻璃配合料，混合均匀，在1000-1400℃下熔融玻璃并保温0.5-8小时；随后淬冷得到玻璃块；将所得玻璃块依次经横式球磨机粗碎、行星球磨机细碎或气流粉碎机细碎，并筛分得到最终粒径为0.05-50μm的玻璃粉料；

（2）丙二醇嵌段聚醚有机调和液的制备

将分子量为1800－2500聚醚和2,6-二叔丁基对甲酚以1：1－2.5：1的重量比率混合成悬液浊液，用50wt％的甲苯溶液，溶解此悬浊液，置于三口烧瓶中；用铂氯酸的异丙醇溶液作为催化剂，每克反应物中催化剂的用量为50ug，在70－90℃温度下，搅拌，冷凝回流，氮气保护，反应5－8小时后，取出反应物，通过减压蒸馏，除去单体和低聚合物，获得粘稠的丙二醇嵌段聚醚；将合成的丙二醇嵌段聚醚（克），溶解在50％乙醇（毫升）中，比例为1:0.5-1:1.5制得溶液，就得到所需的有机调和液；用粘度法表征有机调和液的相变温度在20－40℃之间；

（3）玻璃料浆的制备

将步骤(1)所得的玻璃粉料与步骤(2)所得有机调和液混合，玻璃粉重量（克）: 调和液体积（毫升）为1: 0.1-1: 0. 5；经搅拌4－8小时后置于10℃－20℃水浴中存放以去除气泡，制成均匀的玻璃料浆；放入冰箱中陈化，待用；

（4）蜂窝状坯体的制备

先将步骤(3)所得玻璃料浆用10－225μm的筛子过筛，去除大块团聚，并将过筛后的浆料灌入打印机的注射器中，浆料通过注射口直径尺寸为0.2-2毫米可调节的注射器，在0.01-0.05MPa压力下自注射口挤出，挤出速度为0.05-1.0毫米/秒，构成连续成线状的浆体柱；打印过程中喷管及挤出的料浆均位于40℃－70℃的油浴中，挤压出的第一层料浆平铺在Al₂O₃板上，随后的料浆自下而上逐层累积，固化成由固体柱构成的蜂窝状坯体；坯体制备过程均由电脑程序预先设计，并全程控制挤出浆料的速度，以适应料浆粘结下层固体柱的凝固时间；全程控制挤出的位置，以调节由固体柱形成的上下、左右和高低的三维孔隙，构成不同的孔隙率和孔径的蜂窝状坯体；

（5）蜂窝状坯体的烧结

支架坯体先放入10－90℃的烘箱中保温12－48小时去除大部分煤油；然后放入马弗炉中脱胶并烧结，其烧结条件为：以1℃/min升温速度升到400－550℃，保温5－24小时；以1℃/min升温速度升到550－700℃，保温1－5小时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所得玻璃支架孔隙规则，孔隙率为10－95％，最大孔径尺寸为10－1000μm，抗压强度为30－70 Mpa。

3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所得支架能应用于节段性骨修复，能用作骨组织工程中骨支架材料，能完全降解形成新骨。