[发明专利]一种复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架及其制备方法

权利要求书

1.一种复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架，其特征在于，所述复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架由多孔金属支架和位于所述多孔金属支架内部由磁性粒子、天然高分子材料、生物陶瓷构成的三维微支架组成；所述磁性粒子与天然高分子材料的质量比为1-20：1.5-20；所述天然高分子材料与生物陶瓷的质量比为4：1-4。

2.根据权利要求1所述的复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架，其特征在于，所述多孔金属支架是多孔钛合金支架。

3.根据权利要求1所述的复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架，其特征在于，所述天然高分子材料是明胶。

4.根据权利要求1所述的复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架，其特征在于，所述生物陶瓷是纳米羟基磷灰石。

5.根据权利要求1所述的复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架，其特征在于，所述磁性粒子是γ-Fe₂O₃或Fe₃O₄。

6.权利要求1-5中任一项所述的复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下列步骤：

(1)制备多孔金属支架；

(2)制备磁性粒子、天然高分子材料、生物陶瓷的混合液；

(3)将步骤(2)获得的混合液注入步骤(1)获得的多孔金属支架中；

(4)将步骤(3)获得的多孔金属支架浸泡在步骤(2)制备的混合液中，放置4℃冰箱冰冻12h；

(5)取出上述冷冻后凝胶块，给予刮除多孔金属支架表面多余凝胶，加入0.1mol/L甘氨酸溶液中浸泡，再用去离子水浸泡、清洗；

(6)取出步骤(5)的处理物，放入真空冷冻干燥机中，冷冻干燥，即得到权利要求1所述的复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)的具体操作步骤如下：

(1)将天然高分子材料加入去离子水中，使其终浓度为1.5-20％w/v，在37℃条件下，使用磁力搅拌器300r/min搅拌2h至彻底溶解；

(2)将生物陶瓷和磁性粒子加入到天然高分子材料溶液中，其中，生物陶瓷与天然高分子材料的质量比为1-4：4，磁性粒子与天然高分子材料的质量比为1-20：1.5-20，使用纳米用超声波细胞粉碎机将混合物打散至均质态。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)的具体操作步骤如下：将交联剂加入步骤(2)制备的混合液中，搅拌均匀，将加入交联剂的混合液注入步骤(1)制备的多孔金属支架中。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)的详细步骤如下：取出步骤(4)制备的凝胶块，给予刮除多孔金属支架表面多余凝胶，加入0.1mol/L甘氨酸溶液中浸泡2h，再用去离子水浸泡、清洗3遍，共需4h。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)的详细步骤如下：取出步骤(5)的处理物，放入真空冷冻干燥机中，-46℃冷冻干燥48h，即得到权利要求1所述的复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架。

11.根据权利要求6-10所述的制备方法，其特征在于，所述多孔金属支架是多孔钛合金支架。

12.根据权利要求6-10所述的制备方法，其特征在于，所述生物陶瓷是纳米羟基磷灰石。

13.根据权利要求6-10所述的制备方法，其特征在于，所述天然高分子材料是明胶。

14.根据权利要求6-10所述的制备方法，其特征在于，所述磁性粒子是γ-Fe₂O₃或Fe₃O₄。

15.权利要求1-5中任一项所述的复合磁性纳米材料的3D打印多孔金属支架在制备组织工程骨修复材料中的应用。