[发明专利]具有多孔化纤维的3D打印弹性支架及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有多孔化纤维的3D打印弹性支架，其特征在于，该弹性支架是由若干纤维相互交错叠合形成的具有相互贯通的微米级大孔的一体化支架，在所述纤维的表面和内部具有微米级小孔，并且所述纤维表面与内部的微米级小孔相互贯通；所述纤维由生物相容性聚合物以及分布在生物相容性聚合物中的微米级羟基磷灰石组成；该弹性支架中，微米级羟基磷灰石的含量为20 wt.%~65 wt.%，微米级羟基磷灰石的粒径为1~50 μm；

该弹性支架的制备方法包括以下步骤：

（1）将生物相容性聚合物溶于混合溶剂中，得到生物相容性聚合物溶液，将该生物相容性聚合物溶液与微米级羟基磷灰石充分共混，然后挥发去除所得共混物中的部分有机溶剂至共混物的粘度适合3D打印，即得3D打印浆料；

所述混合溶剂为二氯甲烷、二乙二酯醇丁醚与邻苯二甲酸二丁酯的混合液，混合溶剂中二氯甲烷、二乙二酯醇丁醚与邻苯二甲酸二丁酯的体积比为（5~20）:（1~5）:（1~5），所述生物相容性聚合物溶液中生物相容性聚合物的浓度为0.08~0.8 g/mL；

（2）通过3D打印的方式将3D打印浆料制备成具有相互贯通的微米级大孔的一体化支架，然后去除支架中的有机溶剂，得到3D打印支架；

（3）将3D打印支架用无水乙醇充分浸泡，然后对浸泡后的3D打印支架进行超临界流体发泡，在组成3D打印支架的纤维的内部和表面形成相互微米级小孔，得到发泡3D打印支架，将发泡3D打印支架置于乙醇水溶液中充分浸泡以提高亲水性，得到3D打印弹性支架。

2.根据权利要求1所述具有多孔化纤维的3D打印弹性支架，其特征在于，所述微米级大孔的尺寸为200~1000 μm。

3.根据权利要求1所述具有多孔化纤维的3D打印弹性支架，其特征在于，所述微米级小孔的尺寸为1~100 μm。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述具有多孔化纤维的3D打印弹性支架，其特征在于，所述生物相容性聚合物包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚乳酸、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。

5.根据权利要求1所述具有多孔化纤维的3D打印弹性支架，其特征在于，步骤（3）中，对浸泡后的3D打印支架进行超临界流体发泡的操作为：将乙醇浸泡后的3D打印支架置于高压腔体中，向高压腔体中通入作为物理发泡剂的气体，控制高压腔体的温度和压力使通入的气体转变为超临界状态对3D打印支架进行溶胀渗透，直到物理发泡剂在3D打印支架中达到溶胀平衡，然后卸压使3D打印支架发泡，即得发泡3D打印支架。

6.根据权利要求5所述具有多孔化纤维的3D打印弹性支架，其特征在于，步骤（3）中，控制高压腔体的温度为30~50 ℃、压力为7~20 MPa，通入的气体转变为超临界状态对3D打印支架进行溶胀渗透，控制溶胀渗透的时间为10~90 min。

7.权利要求1至4中任一权利要求所述具有多孔化纤维的3D打印弹性支架在制备骨修复材料中的应用。