[发明专利]嵌有可溶于水的流动添加剂的聚合物粉末的选择性激光烧结

说明书

本发明涉及聚合物粉末，优选医疗级聚合物粉末，用于在包括但不限于医疗、食品和药物应用领域的选择性激光烧结(SLS)中使用。优选地，所述医疗级的聚合物是可生物降解的并可用于制造物品例如医疗植入物和组织支架。所述粉末是生物相容且可生物降解的并且可包括流动添加剂。所述流动添加剂可由适合于医疗应用的骨引导流动助剂、在装置降解期间会溶解的可溶于水的盐流动助剂、或者两者的组合组成。所述可溶于水的盐流动助剂用于其中装置降解之后组织内没有观察到植入的残留痕迹的应用。

发明技术领域

本发明涉及聚合物粉末，优选医疗级聚合物粉末，用于在包括但不限于医疗、食品和药物应用领域的选择性激光烧结(SLS)中使用。优选地，所述医疗级的聚合物是可生物降解的并可用于制造物品例如医疗植入物和组织支架。所述粉末是生物相容且可生物降解的并且可包括流动添加剂。流动添加剂可由适合于医疗应用的骨引导流动助剂、在装置降解期间会溶解的可溶于水的盐流动助剂、或者两者的组合组成。所述可溶于水的盐流动助剂用于其中装置降解之后组织内没有观察到植入的残留痕迹的应用。

发明背景

选择性激光烧结(SLS)加工已广泛用于金属和聚合物。更具体地，聚合物选择性激光烧结主要利用工程聚合物例如尼龙、聚芳醚酮、聚醚醚酮、聚苯乙烯和热塑性弹性体。这些聚合物牌号经常不意在用于医疗用途；此外，目前市场上的工程聚合物在体内不降解。另外，通常用于选择性激光烧结聚合物粉末的流动添加剂不适合于在可降解的聚合物基体中植入。市场上通常使用的流动添加剂是但不限于玻璃微球、碳粉、热解二氧化硅、碳纳米管和着色剂。

虽然目前的SLS聚合物材料不适合于用作可生物降解的植入物，但是在目前市场上存在多种材料可用于该目的。这些材料包括但不限于聚己内酯、聚丙交酯、聚乳酸-共聚-乙醇酸和它们的各种共聚物。这些材料根据机械、化学和降解时间要求对于不同的医疗应用而言是理想的。例如，聚二氧环己酮可比聚丙交酯以快得多的速率降解；然而，聚丙交酯比聚二氧环己酮明显强度更高。由于这些特性，聚丙交酯可以用于矫形外科应用，而聚二氧环己酮可以用于血液接触应用例如动脉塞。

可生物降解的聚合物与SLS 3D打印是令人感兴趣的，因为SLS打印是相对快速的生产方法，可在单次打印内打印大体积的零件，不需要支撑材料，并以高精度制造3D打印制品。这种方法可用于在体内大大小小的应用。虽然SLS 3D打印可用于各种各样的应用，但是一种制造条件不会对于所有材料都是合适的。例如，通常用于打印尼龙的条件不能够用于打印聚己内酯。结果是，将不得不开发专门的打印方法。使用SLS打印的可生物降解的医疗聚合物会提供制造可植入医疗装置的生物相容的、可生物降解的和精密的方法。

为了开发可生物降解的聚合物SLS粉末，粉末需要通过改变变量例如颗粒形态和可能添加流动添加剂来优化。WO 2019/043137 A1申请指出以直至10重量百分比的重量浓度使用未烧结的无定形羟基磷灰石用于改进粉末流动。使用可溶于水的盐是有益的，因为在植入物降解期间它将被身体去除。结果是，在完全聚合物植入物降解之后在植入位置将不存在剩余固体。与WO 2019/043137 A1类似，可溶于水的流动添加剂将有益于粉末流动性从而能够实现使用SLS技术进行打印。

发明概述