[发明专利]基于光固化和凝胶注模的镁合金/生物陶瓷骨支架及其成型方法

摘要

基于光固化和凝胶注模的镁合金/生物陶瓷骨支架及其成型方法，根据不同骨缺损部位结构与生物力学的分析结果，借助于反求工程和CAD进行外形相关性和微结构仿生建立支架和支架负型的CAD模型；采用光固化成型技术制作树脂支架负型；将陶瓷浆料通过凝胶注模工艺填充到支架负型中，固化后高温烧结制作具有相互连通的多孔管路的生物活性陶瓷框架；利用真空吸铸的方法向生物陶瓷框架的多孔管路内浇铸熔融的镁合金，冷却凝固后得到镁合金/生物陶瓷仿生复合结构骨支架。制成的支架的内部微结构由相互连通的管路组成，在管路内填充镁合金，用于增强复合支架的早期力学性能，随着镁合金被腐蚀降解，填充镁合金的管路变为相互连通的孔道，满足组织生长与营养代谢需要。

主权项

基于光固化和凝胶注模的镁合金/生物陶瓷骨支架的成型方法，其特征在于：1)首先根据患者骨缺损部位的具体情况借助于反求工程和CAD技术进行骨缺损部位外形相关性和微结构仿生设计，并利用CAE分析软件对支架的受力以及内部形变与流体力学特性和结构进行修改形成具有连通的内部微结构的仿生支架的CAD模型；；2)采用分层软件对仿生支架的CAD模型进行分层，分层厚度为0.10mm，根据分层后的结果利用光固化成型机制作支架负形树脂模具；3)将陶瓷粉末、水溶剂、有机单体、分散剂和交联剂按110‑120∶60‑80∶6‑8∶1‑2∶1‑1.5的质量比混合均匀，放入真空机中去除气泡，并用浓氨水调整使混合物的pH＝9得到浆料，再在浆料中分别加入交联剂质量0.2‑0.5倍的引发剂和催化剂形成陶瓷浆料；4)将陶瓷浆料填充到负形树脂模具中，冷冻干燥后去模、高温烧结得到具有相互连通管路结构的多孔生物陶瓷框架；5)将熔融镁合金通过真空吸铸的方法浇铸到制作成的生物陶瓷框架的孔隙结构型腔中，冷却凝固后得到镁合金/生物陶瓷复合结构骨支架。