[发明专利]一种3D打印多孔组织工程支架复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及本发明的一种3D打印多孔组织工程支架复合材料及其制备方法，包括：按重量份，聚己内酯/聚乳酸/壳聚糖50‑90份，生物玻璃/羟基磷灰石/β—磷酸三钙10‑50份，共混形成复合体，加入10⁵—10⁶个细胞，加入适宜浓度的活性因子，在3D打印过程中共混打印。本发明三维形态可控、孔隙率可控、微孔结构可控、可生物降解、成骨效果良好，力学性能良好，生物相容性良好。

技术领域

本发明涉及一种组织细胞生长、繁殖和功能恢复的三维多孔支架，具体涉及一种3D打印多孔组织工程支架复合材料，本发明还涉及一种3D打印多孔组织工程支架复合材料的制备方法。

背景技术

制备利于人体或动物体组织细胞生长、繁殖和功能恢复的三维多孔支架结构的降解材料是近年来组织工程学展现出的新的研究领域。目前国内外用于制备多孔支架材料的方法主要有纤维粘接法、溶媒涂层/微粒浸析法、相分离/乳化法，以及冷冻干燥法等。这些方法都可构造出较大孔洞、孔洞间相互连通、利于细胞长入的多孔支架材料。当前用传统方法制备的组织工程支架材料虽然已经在材料成型、孔洞大小、孔隙率、生物相容性等各方面以经取得了可喜的进展。然而，由于传统制备方法中所必须采用的有机溶剂，使得所制备的组织工程支架材料有着不可避免的缺陷。同时，其制备过程繁琐，孔隙率和结构可控性差，成型困难不便于产业化推广应用到临床。

发明内容

为了克服以上不足，本发明专利提供一种3D打印多孔组织工程支架复合材料，其三维形态可控、孔隙率可控、微孔结构可控、可生物降解、成骨效果良好，力学性能良好，生物相容性良好。

为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：

本发明的一种3D打印多孔组织工程支架复合材料，包括：按重量份，聚己内酯/聚乳酸/壳聚糖50-90份，生物玻璃/羟基磷灰石/β—磷酸三钙10-50份，共混形成复合体，加入10⁵—10⁶个细胞，加入适宜浓度的活性因子，在3D打印过程中共混打印；

或者，聚己内酯/聚乳酸/壳聚糖50-90份，生物玻璃/羟基磷灰石/β—磷酸三钙10-50份，在3D打印过程中共混打印后形成复合体，将10⁵—10⁶个细胞，适宜浓度的活性因子，通过浸泡、灌流或水凝胶负载方式与所述复合体混合。

本发明的一种3D打印多孔组织工程支架复合材料的制备方法，有以下步骤：

1)将聚己内酯/聚乳酸/壳聚糖50-90份，生物玻璃/羟基磷灰石/β—磷酸三钙10-50份，置于容器中；

2)将容器置于干燥箱中干燥去除水分；

3)将上述步骤2)干燥后的原料共混均匀，共混包含不限于二步共混法或多步共混法；

4)共混后即得到备用复合材料；

5)把上述步骤4)备用复合材料制备成丝或粉体或颗粒或块；

6)把步骤5)所述复合材料丝或粉体或颗粒或块置于3D打印机的材料供料装置中，同时在3D打印机的材料供料装置中加入10⁵—10⁶个细胞，加入适宜浓度的活性因子，加热或室温下便能制备3D打印多孔组织工程支架；或者，在步骤5)所述复合材料丝或粉体或颗粒或块置于3D打印机的材料供料装置中，加热或室温下制备3D打印多孔组织工程支架复合体后，将10⁵—10⁶个细胞，适宜浓度的活性因子，通过浸泡、灌流或水凝胶负载方式与所述复合体混合。

其中，所述步骤6)还包括以下步骤：

1)采用三维设计软件设计3D打印多孔组织工程支架三维形态；

2)孔隙率、微孔结构采用预先三维设计软件设计及调整完成或在3D打印软件中参数化规划设计与调整。