【CN109999220A】用于3D打印的纤维增韧磷酸钙基骨修复材料的制备方法【专利】
- 格式:pdf
- 大小:256.24 KB
- 文档页数:6
金属3D打印人工骨骼修复材料的制备与性能研究随着人口老龄化、生活方式变化等原因,现代社会的骨科医疗需求日益增长。
传统骨骼修复材料如钛板、钢针、聚乳酸等存在一些不足之处,因此,金属3D打印技术被广泛应用于骨科医疗领域,以提供更好的治疗方案。
本文旨在探究金属3D打印人工骨骼修复材料的制备与性能研究。
一、金属3D打印技术目前,金属3D打印技术已经成为一种先进的制造技术,它是一种通过使用数字模型为原材料创造出立体形状的工艺。
金属3D打印技术与传统制造技术不同的是,它能够大大加快制造速度、提高制造效率、降低制造成本。
它的优点在于精度高,可以制造复杂的形状,可以实现小型样品的快速生产和定制化生产等。
二、金属3D打印人工骨骼修复材料的制备金属3D打印人工骨骼修复材料的制备主要是基于仿生学的思想,即设计出具有与人体骨骼相似的结构的材料。
金属3D打印人工骨骼修复材料的制备包括以下几个方面:1. 材料选择在金属3D打印技术中,最常用的金属材料有钛、钴铬合金、铝合金等。
这些材料具有优异的力学性能、重量轻、生物相容性好等优点,可以大大提高人工骨骼修复材料的性能。
2. 设计模型在金属3D打印过程中,需要进行数字建模。
数学模型的设计需要考虑骨骼的力学性能、生物力学特性等因素。
数字建模可以通过三维扫描与计算机辅助设计相结合实现。
3. 打印制造在制造时,需要将数字模型转换成元素切片。
然后逐层打印,通过激光束加热和烧结等方式将材料融化,并通过精密控制来实现各种造型要求。
4. 表面加工金属3D打印人工骨骼修复材料表面质量对材料性能影响很大。
数控加工、抛光、高温退火等加工方法可以提高材料表面质量。
三、金属3D打印人工骨骼修复材料的性能研究金属3D打印人工骨骼修复材料的性能研究涉及以下几个方面:1. 力学性能金属3D打印人工骨骼修复材料的力学性能是指材料在受力时的特性,包括强度、韧度、刚度等。
钛和钴铬合金是最常用的材料,因为它们具有高度的力学强度和柔韧性。
磷酸钙骨修复材料的研发与应用磷酸钙骨修复材料是一种新型的生物材料,它由磷酸钙和其他成分组成,具有良好的生物相容性和生物活性。
在众多的骨修复材料中,磷酸钙骨修复材料具有优异的性能表现,近年来得到了广泛的研究和应用,具有重要的医学和生物学意义。
一、磷酸钙骨修复材料的研发历程及成分磷酸钙骨修复材料是一类新型的生物材料,早在20世纪50年代就开始研究。
随着科技的进步,磷酸钙骨修复材料得到了更快的发展。
目前,磷酸钙骨修复材料的研发已经进入了一个新的阶段,具有了更广泛的应用前景。
磷酸钙骨修复材料的主要成分是磷酸钙,在磷酸钙的基础上,添加了适量的其他生物材料,形成了磷酸钙骨修复材料。
二、磷酸钙骨修复材料的性能与应用磷酸钙骨修复材料具有很多优异的性能。
首先,它的生物相容性和生物活性都是非常好的。
其次,它能够促进骨组织的再生和修复,有助于促进骨折愈合和骨缺损的修复。
此外,磷酸钙骨修复材料还具有良好的物理化学性能,如硬度、强度、耐久性等。
磷酸钙骨修复材料已经得到广泛的应用。
它可以用于骨折的治疗、骨缺损的修复、牙齿的修复等。
在骨组织工程领域,磷酸钙骨修复材料也是一个重要的组成部分。
三、磷酸钙骨修复材料的研究进展在研究方面,磷酸钙骨修复材料的研究已经进入了一个新的阶段。
研究人员正在尝试利用不同的技术,制备出各种形态和性能的磷酸钙骨修复材料,如海绵状、纳米级等。
此外,还有研究人员研究将生物因子等添加到磷酸钙骨修复材料中,以促进骨组织的再生和修复。
磷酸钙骨修复材料的研究,是一个需要长期努力的过程。
只有不断地探索和尝试,才能让磷酸钙骨修复材料更好地发挥其治疗和修复作用。
四、磷酸钙骨修复材料的未来前景磷酸钙骨修复材料的应用前景非常广阔。
在未来,磷酸钙骨修复材料将会得到广泛的应用,不仅可以用于骨折的治疗和骨缺损的修复,还可以用于其他领域,如牙齿的修复、软骨的修复等。
同时,磷酸钙骨修复材料的研究和发展也需要长期的努力和探索。
只有不断地提高它的性能和应用范围,才能更好地发挥其在医学和生物学方面的作用。
专利名称:一种可显影的用于3D打印的生物降解骨修复与重建材料及其制备方法
专利类型:发明专利
发明人:李海漪,郭征,伍苏华,郑雄飞,郭硕
申请号:CN201710943539.4
申请日:20171011
公开号:CN107737377A
公开日:
20180227
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属医用可显影材料及其制备领域,涉及一种透视下可显影的用于3D打印的生物降解骨修复与重建材料及其制备方法。
其组分包括:碘海醇,聚己内酯、磷酸三钙。
其制备包括:在聚己内酯熔融状态下掺入磷酸三钙颗粒及碘海醇粉末,使其保持均匀分布。
值得强调的是,本材料由于其具有显影性、生物可降解且降解产物无害,并有较好的成骨性,故可用于椎间融合器、内固定器械、人工关节假体、人工椎体等的制备。
本材料制备方法简便易行,对环境友好,可批量生产,在医用可显影生物材料领域应用前景良好。
申请人:深圳维度生物医疗科技有限公司
地址:518000 广东省深圳市福田区深圳证券交易所3408室
国籍:CN
代理机构:西安智大知识产权代理事务所
代理人:张震国
更多信息请下载全文后查看。
《3D打印双交联丝素-海藻酸钠-矿化胶原骨修复材料的构建及性能研究》篇一3D打印双交联丝素-海藻酸钠-矿化胶原骨修复材料的构建及性能研究一、引言随着医疗技术的不断进步,骨修复材料的研究与发展对于临床治疗骨折、骨缺损等疾病具有重要意义。
近年来,3D打印技术因其能够精确控制材料结构与形状的特性,在骨修复材料领域得到了广泛应用。
本文旨在研究一种新型的3D打印双交联丝素/海藻酸钠/矿化胶原骨修复材料,通过对其构建过程及性能的深入探讨,为骨缺损修复提供新的思路和方法。
二、材料与方法1. 材料准备本研究所用材料包括丝素、海藻酸钠、矿化胶原等生物相容性良好的材料。
这些材料具有良好的生物活性,有助于促进骨组织的生长与修复。
2. 构建方法(1)双交联丝素的制备:通过化学交联和物理交联的方法,制备出具有良好力学性能和生物相容性的双交联丝素。
(2)混合材料制备:将双交联丝素、海藻酸钠和矿化胶原按一定比例混合,形成均匀的浆料。
(3)3D打印:利用3D打印技术,将混合浆料按照预设的模型进行打印,形成具有特定结构的骨修复材料。
3. 性能测试(1)力学性能测试:通过拉伸、压缩等实验,评估材料的力学性能。
(2)生物相容性测试:通过细胞培养、动物实验等方法,评估材料对细胞和机体的影响。
(3)矿化性能测试:通过观察材料在体内外的矿化过程,评估其促进新骨生成的能力。
三、实验结果1. 构建结果通过3D打印技术,成功构建出具有多孔、互连结构的双交联丝素/海藻酸钠/矿化胶原骨修复材料。
材料的孔隙率、孔径大小及互连性可通过调整打印参数进行调控。
2. 力学性能经过力学性能测试,发现该骨修复材料具有较好的拉伸和压缩强度,能够满足骨缺损修复的需求。
3. 生物相容性细胞培养和动物实验结果表明,该骨修复材料具有良好的生物相容性,无明显的细胞毒性,且能够促进细胞的黏附、增殖和分化。
在动物体内实验中,材料未引起明显的免疫排斥反应。
4. 矿化性能通过对材料在体内外的矿化过程进行观察,发现该骨修复材料具有较好的矿化能力,能够促进新骨的生成和修复。
专利名称:一种3D打印人工骨修复材料及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:曾强
申请号:CN201910659248.1
申请日:20190722
公开号:CN110433332A
公开日:
20191112
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种3D打印人工骨修复材料,其特征在于,由如下重量份的各原料制成:乙烯基封端聚己内酯二醇端羧基聚乳酸缩聚物10‑20份、乌贼骨粉20‑30份、甲基丙烯酸酐改性胶原蛋白3‑5份、聚乙二醇二丙烯酸酯1‑2份、磷烯醇丙酮酸1‑3份、引发剂0.01‑0.03份、氢氧化钙1‑3份。
本发明还公开了所述3D打印人工骨修复材料的制备方法。
本发明公开的3D打印人工骨修复材料具有优良的机械力学性能,生物相容性好,骨诱导能力强。
申请人:湖南七纬科技有限公司
地址:410205湖南省长沙市高新开发区麓松路459号东方红小区延农综合楼7楼350
国籍:CN
更多信息请下载全文后查看。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610450018.0(22)申请日 2016.06.21(71)申请人 林春梅地址 130000 吉林省长春市朝阳区自由大路19号(72)发明人 林春梅 (51)Int.Cl.C04B 35/447(2006.01)C04B 35/622(2006.01)C04B 38/00(2006.01)A61L 27/50(2006.01)A61L 27/56(2006.01)(54)发明名称一种高韧性活性骨修复材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高韧性活性骨修复材料及其制备方法,该活性骨修复材料包括如下组分:无机钙盐、无机磷酸盐,碳酸锶、硫酸镁、硝酸铈、硝酸钴、氯化镧、石墨烯、草酸钾、赖氨酸、半胱氨酸、聚乙烯吡咯烷酮;所述无机钙盐和无机磷酸盐中的Ca/P总物质的量比为1.0-2.5;所述无机磷酸盐包括多聚磷酸钠和焦磷酸钠。
本发明制备的骨修复材料的机械强度明显提高,具有很好的抗压强度和韧性,同时孔隙率高于65%,有利于人体骨细胞的黏附增殖,促进新骨的迅速形成,促使新骨组织长入孔隙,提高了材料的成骨活性,可加速骨修复速率,缩短治疗时间,具有很好的应用价值。
权利要求书1页 说明书5页CN 105948732 A 2016.09.21C N 105948732A1.一种高韧性活性骨修复材料,其特征在于,包括如下物质的量份数的组分:无机钙盐10-14份、无机磷酸盐10-35份,碳酸锶0.3-1.5份、硫酸镁0.5-1份、硝酸铈0.1-0.8份、硝酸钴0.7-2份、氯化镧3-8份、石墨烯2-4份、草酸钾0.4-1.2份、赖氨酸0.5-1.6份、半胱氨酸0.2-0.7份、聚乙烯吡咯烷酮2-7份;所述无机钙盐和无机磷酸盐中的Ca/P总物质的量比为1.0-2.5;所述无机磷酸盐包括多聚磷酸钠和焦磷酸钠。
磷酸钙基骨修复材料的制备与应用研究随着人口老龄化和运动伤害的增加,骨细胞退行性变,骨质疏松、骨折、骨缺损等问题也随之增多。
为了解决这些问题,骨修复材料成为了近年来广泛研究的课题,其中磷酸钙基骨修复材料因其良好的生物相容性、生物活性以及机械性能而备受关注。
本文将从材料制备、材料性能及应用方面探讨磷酸钙基骨修复材料的发展现状。
一、磷酸钙基骨修复材料的制备磷酸钙是一类广泛应用于生物医学领域的材料,其主要成分是磷酸钙。
由于磷酸钙的生物可降解性、生物活性以及细胞黏附能力等优良性能,使其成为一种优秀的骨修复材料。
1. 溶液法制备磷酸钙基材料溶液法是一种常见的制备磷酸钙基材料的方法。
其步骤主要包括准备磷酸盐溶液和钙盐溶液,然后混合两种溶液制备出磷酸钙沉淀。
2. 合成法制备磷酸钙基材料合成法制备磷酸钙基材料通常使用化学合成方法,通过控制不同反应条件可以合成出具有不同结构和性能的磷酸钙基材料。
这一方法需要较高的技术和装备水平,但是有利于得到高纯度、高质量的磷酸钙基材料。
磷酸钙基骨修复材料的性能与材料制备方法、材料成分以及生物环境等因素密切相关。
下面从生物相容性、生物活性、机械强度等角度介绍磷酸钙基骨修复材料的性能。
1. 生物相容性生物相容性是指材料在生物体内与周围组织的相互作用程度,以及引发的各类生物反应的程度。
磷酸钙基材料具有较好的生物相容性,在人体内不会引起明显的异物反应和免疫反应,且能促进新骨生长,有望应用于骨缺损修复等方面。
2. 生物活性生物活性是指磷酸钙基材料可以与生物体具有良好的相互作用,促进细胞增殖、分化及新骨生成等生物反应。
磷酸钙基材料能够在生物体内逐渐降解,并释放出钙、磷等成分,有利于促进新骨生长。
3. 机械强度机械强度是指材料在外力作用下的稳定性和承载能力。
磷酸钙基材料具有较好的机械强度,但其生物降解性也提高了材料的脆性。
研究表明,控制材料的结晶度、晶型和微观形貌等因素有助于提高其机械性能。
磷酸钙基骨修复材料的应用范围十分广泛,主要包括骨缺损修复、骨移植、牙科修复等领域。
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910154087.0
(22)申请日 2019.03.01
(71)申请人 西南交通大学
地址 610031 四川省成都市二环路北一段
111号
(72)发明人 屈树新 赵国如 陈友 崔荣伟
周思捷 王琛
(74)专利代理机构 成都博通专利事务所 51208
代理人 陈树明
(51)Int.Cl.
A61L 27/12(2006.01)
A61L 27/50(2006.01)
A61L 27/18(2006.01)
B33Y 70/00(2015.01)
B33Y 10/00(2015.01)
D01F 6/92(2006.01)D01F 6/94(2006.01)D01F 1/10(2006.01)
(54)发明名称用于3D打印的纤维增韧磷酸钙基骨修复材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于3D打印的纤维增韧磷酸钙基骨修复材料的制备方法,其步骤为:A、高分散聚合物纤维的制备:将可降解聚合物溶于有机溶剂,再加入双膦酸盐,搅拌均匀得聚合物溶液;将聚合物溶液静电纺丝得定向排列的聚合物纤维;再用去离子水超声辅助浸润、垂直于定向方向折叠、冰冻,然后用切片机以5-100μm的间距切割,再乙醇超声分散纤维、离心收集、真空干燥得到高分散聚合物纤维;B、纤维分散液的配制:将高分散聚合物纤维加入到pH=7.4的磷酸钙骨水泥液相中,得到质量浓度为1%-5%的纤维分散液;C、将纤维分散液与磷酸钙骨水泥固相粉末按0.7-1.3:1的质量比混合均匀,既得。
该方法制得到的磷酸钙基骨修复材料,打印性好、力
学性能强。
权利要求书1页 说明书4页CN 109999220 A 2019.07.12
C N 109999220
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109999220 A
1.一种用于3D打印的纤维增韧磷酸钙基骨修复材料的制备方法,包括以下步骤:
A、高分散聚合物纤维的制备:将1-5份重的可降解聚合物溶于10-45份重的有机溶剂,再加入1-5份重的双膦酸盐,搅拌均匀得聚合物溶液;将聚合物溶液通过静电纺丝得到定向排列的聚合物纤维;所述的可降解聚合物为聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚已内酯(PCL)、聚二恶烷酮(PDS)或聚丁二酸丁二醇酯(PBS)中的一种;
将聚合物纤维用去离子水超声辅助浸润、再垂直于定向方向折叠、冰冻,然后用切片机以5-100μm的间距切割聚合物纤维,随后进行乙醇超声分散纤维、离心收集、真空干燥得到长度为5-100μm的高分散聚合物纤维;
B、纤维分散液的配制:将A步得到的高分散聚合物纤维加入到磷酸钙骨水泥液相中,得到质量浓度为1%-5%的纤维分散液;
C、将B步的纤维分散液与磷酸钙骨水泥固相粉末按0.7-1.3:1的质量比混合均匀,既得。
2.根据权利要求1所述的用于3D打印的纤维增韧磷酸钙基骨修复材料的制备方法,其特征在于;所述步骤A中的双膦酸盐为阿仑膦酸钠、奈立膦酸钠、奥帕膦酸钠、利塞膦酸钠或伊本膦酸钠的一种。
2。