[发明专利]一种仿生矿化的3D打印PLA支架及制作方法

说明书

本发明公开了一种仿生矿化的3D打印PLA支架的制作方法，其包括以下步骤：通过3D打印得到具有多孔结构的PLA支架，将PLA支架进行等离子体修饰后再消毒，接着将PLA支架放入到I型胶原蛋白溶液中进行孵育，完成后再对PLA支架进行清洗和杀菌，之后将PLA支架放入到模拟体液中进行孵育，完成后再对PLA支架进行清洗和杀菌即得。本发明还公开了一种根据上述制作方法制得的PLA支架。其目的是为了提供一种仿生矿化的3D打印PLA支架及制作方法，其基于等离子体技术修饰，不但可增加PLA材料表面粗糙程度，进而促进细胞粘附增殖，而且通过活性基团引入而促进蛋白粘附，从而增加生物识别位点，促进骨长入。

技术领域

本发明涉及骨修复材料领域，特别是涉及一种3D打印PLA支架及其制作方法。

背景技术

骨缺损是临床常见难题，随着现代社会的不断发展，因创伤、感染、肿瘤及严重骨质疏松性骨折等导致的骨缺损日趋增多。据统计，美国每年因创伤进行骨移植治疗的患者高达100万例。我国每年因先天性疾病、交通伤及运动损伤等导致的骨缺损高达350万例。但当前临床治疗中，骨修复重建手术失败率高达25％，手术并发症发生率高达30％-60％。因此，骨缺损的修复重建成为当今骨科医生面临的巨大挑战。

骨缺损当前治疗策略，不但要填充修复缺损骨，还要确保缺损处完整愈合，避免骨不连，从而最大程度地恢复患者的肢体功能。当前临床治疗主要包括自体骨移植、异体/异种骨移植、带血管蒂腓骨移植、Masquelet技术和Ilizarov技术。上述治疗手段各有优势，但也存在一定劣势，因此尽管当前治疗手段丰富，但是仍难以满足临床救治的需要。

骨组织工程材料的应用为骨缺损的修复提供了新方法。众所周知，骨组织工程由三个关键要素组成，即支架材料、信号分子及种子细胞，广泛用于骨缺损修复。而理想的骨组织工程材料，不但要具备合适的降解速率，良好的生物相容性和生物活性，还要有一定的力学性能提供缺损结构支撑，最后还要满足制备简单、便于操作的要求。即便当前制作工艺及复合形式在不断的进步，支架、因子、细胞不停地整合复合，但是仍就难以获得理想的修复材料。

随着计算机辅助技术、组织工程材料及3D打印技术的快速发展，基于3D打印的组织工程材料现已被广泛应用于生物医学的各个领域，这主要归功于3D打印技术具有快速成型、个体定制、精准操控等优势。针对骨缺损修复重建问题，3D打印PLA材料获得了广泛的关注。但是PLA材料因其疏水性且缺乏生物识别位点，因此难以产生良好的界面反应，从而导致其成骨性能较差，因此单一应用难以满足骨组织工程材料要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种仿生矿化的3D打印PLA支架及制作方法，其基于等离子体技术修饰，不但可增加PLA材料表面粗糙程度，进而促进细胞粘附增殖，而且通过活性基团引入而促进蛋白粘附，从而增加生物识别位点，促进骨长入。

本发明中的仿生矿化的3D打印PLA支架的制作方法，包括以下步骤：

通过3D打印得到具有多孔结构的PLA支架，

将3D打印得到的PLA支架进行等离子体修饰，之后再将等离子体修饰后的PLA支架进行消毒，

将消毒后的PLA支架放入到I型胶原蛋白溶液中进行第一次孵育，待第一次孵育完成后再将PLA支架从I型胶原蛋白溶液中取出并进行第一次清洗和第一次杀菌，

将第一次杀菌后的PLA支架放入到模拟体液中进行第二次孵育，待第二次孵育完成后再将PLA支架从模拟体液中取出并进行第二次清洗和第二次杀菌即得。

本发明中的制作方法，其中所述将3D打印得到的PLA支架进行等离子体修饰的具体步骤为：