[发明专利]光固化3D打印哈弗氏系统人工骨支架的配方及其制备方法

权利要求书

1.光固化3D打印哈弗氏系统人工骨支架的配方，其特征在于：采用以下配方：胶原(医用级)2％-5％、生理盐水5％-10％、纳米羟基磷灰石(医用级)43～61.5％、光敏树脂(医用级)20～40％，光引发剂0.5～1％，分散剂1～3％、所述各组分的重量百分比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的光固化3D打印哈弗氏系统人工骨支架的制备方法，其特征在于：按以下步骤进行：

(1)设计仿生支架结构：首先显微CT扫描人骨干骺端标本(如人股骨远端或胫骨近段)，获得人骨小梁的显微CT数据，三维重建骨小梁结构，存为STL文件，将重建的骨小梁结构与仿生哈弗管系统设计的支架结合，即中心部分为骨小梁结构，外周部分为哈弗氏管系统结构，获得仿生人工骨支架的STL文件；

(2)打印原料准备：将纳米羟基磷灰石(医用级)、光敏树脂(医用级)、光引发剂和分散剂混合均匀；

(3)光固化3D打印：将(2)制备的材料，加入到光固化3D打印机内，将(1)设计的仿生结构人工骨STL文件载入光固化打印机电脑控制端，开始打印，支架形状和内部孔径、孔隙率可个体化定制；

(4)烧结：将(3)打印完成的人工骨支架置于煅烧炉内烧结，获得高强度的人工骨陶瓷支架；

(5)负载胶原：将胶原(医用级)粉末溶于生理盐水制得胶原胶体，(4)中的人工骨支架浸没于胶原胶体，使其内部孔隙结构内充满胶原凝胶；

(6)冷冻干燥：将(5)中负载有胶原的人工骨支架置于-20℃冰箱内冷冻12小时，然后取出放于冷冻干燥机内干燥，使其内部的胶原胶体形成海绵状结构，环氧乙烷消毒备用；

(7)接种患者细胞：将患者内皮细胞接种于仿生哈弗氏系统人工骨微结构中的接种内皮细胞部位，将患者骨髓基质干细胞接种于仿生哈弗氏系统人工骨微结构中的接种骨髓基质干细胞部位，模拟天然骨细胞的分布；

(8)体外培养：将接种有内皮细胞和骨髓基质干细胞的仿生骨支架于生物反应器中培养一周，使其细胞在支架上黏附增殖；

(9)手术植入：在患者手术过程中将仿生人工骨支架植入患者体内。

3.根据权利要求1所述的光固化3D打印哈弗氏系统人工骨支架的配方，其特征在于所述的医用级纳米羟基磷灰石、胶原两种成分构成仿生骨主要组份。

4.根据权利要求2所述的光固化3D打印哈弗氏系统人工骨支架的配方，其特征在于所述的医用级光敏树脂、光引发剂和分散剂利用煅烧方式去除。