[发明专利]个性化磷酸钙仿生骨组织支架及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种个性化磷酸钙仿生骨组织支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1）将纳米级的羟基磷灰石与纳米级的β-磷酸三钙按比例混合，加入助烧剂进行第一次球磨，得到双相磷酸钙粉末；过筛后与分散剂、粘接剂一起溶于去离子水，经第二次球磨后制成双相磷酸钙浆料；

步骤2）将步骤1）所得双相磷酸钙浆料注入个性化模具，冷冻，真空干燥制成组织支架；

步骤3）将步骤2）组织支架进行烧结制得中间具有贯通大孔、外周由内向外呈放射状排列的个性化磷酸钙仿生骨组织支架；

所述第一次球磨的时间为12~24 h；所述第二次球磨的时间为12~24 h；

所述分散剂为聚丙烯酸铵；所述分散剂的浓度为30~50%wt，用量占所配浆料的0.5~1.5%vt；

所述粘接剂为聚乙烯醇；所述粘接剂的浓度为5~10%wt，用量占所配浆料的2~6%vt；

所述双相磷酸钙浆料中固相含量为10~30%vt；

所述个性化磷酸钙仿生骨组织支架包括中心通道层和以中心通道层为中心呈放射状排布的外围结构，所述外围结构包括依次层叠排布的板层片，所述板层片之间具有间隙；

所述个性化磷酸钙仿生骨组织支架的间隙率为65~70%；

所述间隙的短径为50~75 μm，所述间隙的长径与板层片的长度一致；

所述个性化磷酸钙仿生骨组织支架的压缩强度为1.37~3.15 MPa。

2.如权利要求1所述的个性化磷酸钙仿生骨组织支架的制备方法，其特征在于，所述羟基磷灰石的粒径为100~5000 nm；

所述β-磷酸三钙的粒径为100~5000 nm；

所述羟基磷灰石与β-磷酸三钙的质量比为2~4:6~8；

所述助烧剂包括氧化镁；所述助烧剂用量为0.05~0.1%vt。

3.如权利要求1所述的个性化磷酸钙仿生骨组织支架的制备方法，其特征在于，所述个性化模具的制备过程如下：i）获取目标医疗影像数据，重建缺损区骨组织的三维模型；ii）根据三维模型设计与之匹配的全包绕的模具外壳；iii）将模具外壳数据导入三维打印机进行打印，得到模具外壳；iv）根据模具外壳两端设计的开孔大小制作与之匹配的中心冷源铜管。

4.如权利要求3所述的个性化磷酸钙仿生骨组织支架的制备方法，其特征在于，所述模具外壳的数据如下：沿壳体长轴方向纵切分为两部分，两端的中心设计有5~8 mm的安装孔、两侧顶端设计为2~5 mm的浆料注入口，壳体厚度2~5 mm。

5.如权利要求1所述的个性化磷酸钙仿生骨组织支架的制备方法，其特征在于，所述冷冻的温度为-30~-10℃，冷冻的时间为1~5小时；

所述真空干燥的真空压力小于20 Pa，干燥的时间为12~24 h。

6.如权利要求1所述的个性化磷酸钙仿生骨组织支架的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述烧结的过程如下：将组织支架置于管式电阻炉中，先以1~3℃/min速度升温至500~650℃，保温1~5小时，随后以3~8℃/min速度升温至1100~1350℃，保温2~5小时，随炉冷却至室温。

7.一种如权利要求1~6任一项所述的方法制备的个性化磷酸钙仿生骨组织支架在制备骨修复材料中的用途。