[发明专利]一种制备人工骨生物材料的方法及装置

说明书

本说明书实施例提供了一种制备人工骨生物材料的方法及装置，应用于3D打印，通过获得第一种成分与所述第一种成分的含量；获得第二种成分与所述第二种成分的含量；将所述第一种成分与所述第二种成分均匀混合获得混合粉剂；判断所述混合粉剂与真实骨粉的形貌是否具有相同的第一形貌特征；当所述混合粉剂与所述真实骨粉的形貌具有第一形貌特征时，根据打印机的真空导管将所述混合粉剂吸入所述打印机；获得第三种成分与所述第三种成分的含量，将所述第三种成分与所述混合粉剂混合获得第一聚合物，根据所述打印机的喷头获得人工骨生物材料。达到了人工骨生物材料与真实骨粉的针状形貌相似，有利于细胞附着生长，排异性小，质量稳定的技术效果。

技术领域

本说明书实施例涉及医用材料技术领域，尤其涉及一种制备人工骨生物材料的方法及装置。

背景技术

近年来，人工骨支架的制备在骨组织工程中得到了快速的发展，各种新材料被用来制备骨支架，并且应用多种材料的互补机制制备复合支架，以提高所制备支架的机械和生物学性能。同时，多孔支架的制备技术也不断更新，利用不同方法制备出能够满足人体需要的多孔支架。采用3D打印技术利用骨组织工程材料快速制造个性化人工骨的方法，具有重大的学术意义。

生物陶瓷材料由于良好的生物相容性、可降解性、骨诱导和骨传导性，已逐渐成为骨移植修复领域的热点和重点。其中羟基磷灰石由于与人体骨骼成分相似，分子式为Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，具有优良的生物相容性及骨亲和性，且均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料，被广泛应用于临床。另外，羟基磷灰石有极好的骨传导性和骨结合能力，无毒副作用、无致癌作用，所以被广泛应用于骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修复材料。然而，单一的羟基磷灰石材料不可避免的存在一些性能缺陷，如断裂韧性低，抗疲劳强度差，仅限用于不承重部位的骨缺损修复，且难以被机体降解和吸收。因此，单一的材料难以满足骨修复的需要，研制骨修复复合材料刻不容缓。

由于现有技术中存在人工骨的结构与人骨还存在较大差异，质量尚不稳定的技术问题。

发明内容

本说明书实施例提供了一种制备人工骨生物材料的方法及装置，解决了现有技术中存在人工骨的结构与人骨还存在较大差异，质量尚不稳定的技术问题，达到了人工骨生物材料与真实骨粉的针状形貌相似，有利于细胞附着生长，排异性小，质量稳定，人工骨外形可控，能够打印制造复杂的人工骨的技术效果。

鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种制备人工骨生物材料的方法及装置。

第一方面，本说明书实施例提供了一种制备人工骨生物材料的方法，应用于3D打印，所述方法包括：获得第一种成分与所述第一种成分的含量；获得第二种成分与所述第二种成分的含量，其中，所述第二种成分与所述第一种成分不同；将所述第一种成分与所述第二种成分均匀混合获得混合粉剂；判断所述混合粉剂与真实骨粉的形貌是否具有相同的第一形貌特征；当所述混合粉剂与所述真实骨粉的形貌具有第一形貌特征时，根据打印机的真空导管将所述混合粉剂吸入所述打印机；获得第三种成分与所述第三种成分的含量，将所述第三种成分与所述混合粉剂混合获得第一聚合物，根据所述打印机的喷头获得人工骨生物材料。

优选地，所述根据所述打印机的喷头获得人工骨生物材料，包括：根据所述第一聚合物确定所述喷头的工艺参数，其中，所述喷头的工艺参数包括：所述喷头的打印速度、挤出压力、喷头直径、打印温度。

优选地，所述方法还包括：获得所述人工骨生物材料的第一孔径和孔隙；判断所述第一孔径和孔隙是否满足第一预定阈值；当所述第一孔径和孔隙满足所述第一预定阈值，获得最终的人工骨生物材料。

优选地，所述方法还包括：获得真实骨骼的坏死区域；根据所述坏死区域确定第一骨骼模型；判断所述第一骨骼模型与所述真实骨骼是否存在差异；当所述第一骨骼模型与所述真实骨骼不存在差异时，获得最终的人工骨生物材料。