CN105477687A - 一种多孔人工骨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多孔人工骨及其制备方法。一种多孔人工骨，为蜂窝网格状，主要由PLGA和MgSr-TCP复合而成；MgSr-TCP中Mg+Sr+Ca与P的摩尔比为1.45~1.70；MgSr-TCP中Mg的摩尔分数为1%~20%，Sr的摩尔分数为0.5%~10%。制备方法为用3D打印法制备MgSr-TCP蜂窝网格框架后置于快速成型制备的负形中；再将含有PLGA的浆料和纳米级氯化钠颗粒混合震荡，再负压灌注入蜂窝网格框架中，再冷冻干燥24h去除溶剂；用去离子水浸泡，每6h换水一次，24h后置于烘干机中干燥。本发明硬度、韧性更佳，生物力学优化。有效中和PLGA降解后局部酸性，降低炎症，加强人工骨的强度，促进人工骨的降解，有利于成骨细胞的粘附、增殖。制备方法简单，可设计不同形状的框架，满足个体化需求，更加灵活与智能化。

Description

一种多孔人工骨及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物医学材料领域，尤其涉及一种多孔人工骨及其制备方法。
背景技术
在骨科领域，由于严重创伤、骨肿瘤、骨髓炎等多种原因所致的骨缺损十分常见。目前，目前常用的骨修复材料包括自体骨和金属假体。但是自体骨的来源有限，不适用于大范围骨缺损的修复。另一方面，异体骨移植也是一种有效方法，但是也存着排异反应、供需矛盾以及病毒和疾病传播等问题，还增加了患者的创伤和痛苦。而金属假体存在松动、断裂等问题。因此，应用组织工程技术，使用生物材料制造的人工骨，替代材料移植修复骨缺损成为医学重点。
目前制造人工骨最常用生物材料是聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA），它是由两种单体聚乳酸和羟基乙酸随机聚合而成，它具有良好的生物相容性和完全的生物降解性，但其本身也存在一定的缺陷，例如机械强度低、可塑性差及骨结合力弱、硬度和韧性达不到要求等。而且PLGA降解后形成的局部酸性也会导致周围器官和组织产生炎症，这也是人工合成的可降解聚酯类聚合物作为生物材料使用时所共有的缺陷。目前制造的人工骨也比较单一，没法满足个性化的小批量生产需要。
发明内容
本发明第一目的在于提供一种多孔人工骨，解决现有人工骨机械强度低、可塑性差及生物相容性差、硬度和韧性达不到要求、降解后产生炎症等问题。
为了实现上述的目的，采用如下的技术方案：
一种多孔人工骨，为蜂窝网格状，主要由PLGA和MgSr-TCP（镁锶磷酸三钙）复合而成；所述MgSr-TCP中Mg+Sr+Ca与P的摩尔比为1.45~1.70；所述MgSr-TCP中Mg的摩尔分数为1%~20%，Sr的摩尔分数为0.5%~10%。
进一步的，所述多孔人工骨的孔径为200~500微米、孔隙率为70~90%。
锶是人体骨骼及牙齿的正常组成部分，它是一种与钙同族的碱土金属元素，对人体和骨细胞无毒性作用，人体中99%的锶储蓄于骨骼，在骨中的含量约占骨重量的0.01%。对于锶的生理功能的研究，过去报道最多的主要集中于锶在防止龋齿方面的作用。而最近几年以来研究指出，锶具有促进成骨细胞生长和抑制破骨细胞形成的作用，可以促进骨骼的生长。同时，有研究认为锶及镁可以与磷酸三钙表面的钙离子发生交换，从而提高骨的再生能力。在机械性能方面，锶可以置换磷酸三钙中少量的钙，在一定程度上减少了磷酸三钙晶格的缺陷，使原子间的排列更加紧密，从而在力学强度上得到了提高。
镁是构成骨骼的主要成分，是人体不可缺少的矿物质元素之一，在骨组织中的含量达到1%，量虽然不大，但却极其重要。镁可以直接影响骨骼的钙化过程，它是人体中矿物质新陈代谢的主要影响因素，它直接影响甚至控制着新生骨中矿物质的晶化及形成过程。镁还可以通过骨矿表面反应调节骨的形成和重塑。
磷酸三钙是组织工程常用的生物活性材料，具有较好的生物相容性，生物降解性及良好的骨结合力，其能够引导骨细胞生长并促进其增殖。
PLGA和MgSr-TCP复合相互起协调作用，碱性的β-TCP与PLGA复合后能有效中和PLGA降解后形成的局部酸性，降低炎症反应。多孔PLGA/MgSr-TCP复合人工骨在机械强度上比单纯的PLGA或β-TCP人工骨有显著地提升，同时掺入的镁锶离子，能够有效地加强人工骨的强度，促进人工骨的降解，同时还可以促进成骨细胞的粘附、增殖，有利于骨缺损和骨质疏松的修复，是一种理想的仿生复合人工骨。
本发明另一目的在于提供一种多孔人工骨的制备方法，以解决目前没法满足个性化的小批量生产需要等问题。
一种多孔人工骨的制备方法，主要包括以下步骤：
S01，采用3D打印法制备MgSr-TCP蜂窝网格框架；
S02，将步骤S01所得MgSr-TCP蜂窝网格框架置于快速成型制备的负形中；
S03，将含有PLGA的浆料和纳米级氯化钠颗粒充分混合震荡，再负压灌注入MgSr-TCP蜂窝网格框架中，再放入冷冻干燥机中冷冻干燥24h去除溶剂；
S04，再用去离子水浸泡，每6h换水一次，24h后置于烘干机中干燥。
进一步的，所述MgSr-TCP蜂窝网格框架与所述含有PLGA的浆料的重量比为1:1~1:100；所述含有PLGA的浆料中还包含1、4二氧六环溶剂、聚酯和MgSr-TCP粉末混合浆料；所述含有PLGA的浆料中PLGA与MgSr-TCP的重量比为7:3或6:4或5:5或4:6。
进一步的，步骤S01所述3D打印法制备MgSr-TCP蜂窝网格框架主要包括以下步骤：
S11,利用计算机设计出蜂窝网格框架的三维模型，然后对模型进行划分网格，并分层处理；
S12,在计算机中对三维模型进行分层切片处理，并将模型转换为一系列的二维平面图形，对每一个平面图形，在计算机上生成相应的扫描轨迹；
S13，用铺粉辊将置于机器加工舱中纳米级β-TCP、MgO、SrO粉末均匀铺展成粉末层，通过计算机控制激光器，根据实体的扫描轨迹对粉末进行选择性烧结，一层烧结完后成型缸的活塞移向下一个层厚度的高度，再控制铺粉辊铺满薄薄的一层粉末，进行这一层的烧结，如此反复，制备得蜂窝网格状框架；
S14，在加工舱中冷却1h后取出，清除蜂窝网格状框架孔隙结构内的残留粉末；
S15,将成型的MgSr-TCP蜂窝网格框架放置于马弗炉中程序升温，于1050℃焙烧2h后置于干燥箱中干燥。
激光器根据实体的扫描轨迹对粉末进行选择性烧结的条件为：内部扫描线功率为3.0~10.0瓦，边框扫描线功率为2.0~8.0瓦，支撑扫描线功率为2.0~8.0瓦，对应的内部扫描速度为1.0~3.0米/秒，边框扫描速度为0.5~2.5米/秒，支撑扫描速度为1.0~3.0米/秒，层厚范围为20~100微米。
进一步的，步骤S03所述冷冻干燥的条件为冷冻温度为-40~-50℃，冷冻干燥机内部的真空度为15~35Pa。
进一步的，所述氯化钠颗粒的直径为200~500纳米。
进一步的，所述PLGA中PLA与PGA的摩尔比7:3或6:4或5:5。
进一步的，所述MgSr-TCP粉末的制备方法包括：将按比例配制的硝酸锶溶液、氯化镁溶液和磷酸氢铵溶液同时缓慢地加入到80~90℃的硝酸钙溶液中，在持续搅拌下用氨水调节pH值7~8，反应2~3h，沉淀物经陈化、抽滤、洗涤后放入90℃恒温烘箱干燥24h，于1050℃焙烧保温2h，充分研磨，再通过标准筛筛出纳米尺寸。
进一步的，所述蜂窝网格状的三维模型为圆柱体的三维模型。
与现有技术相比，本发明的多孔人工骨中PLGA和MgSr-TCP复合相互起协同作用，复合人工骨在机械强度上比单纯的PLGA或β-TCP人工骨有显著地提升，其硬度、韧性等生物力学方面均更有优势。碱性的β-TCP与PLGA复合后能有效中和PLGA降解后形成的局部酸性，降低炎症反应；同时掺入的镁锶离子，能够有效地加强人工骨的强度，促进人工骨的降解，同时还可以促进成骨细胞的粘附、增殖，有利于骨缺损和骨质疏松的修复，是一种理想的仿生复合人工骨。本发明采用传统化学沉淀烧结法、选择性激光烧结法、3D打印法制备多孔人工骨，方法简单，原料易得，可用于批量生产。利用选择性激光烧结法制备多孔PLGA/MgSr-TCP复合人工骨，通过计算机可设计不同形状的框架，从而可满足个体化需求。人工骨的形状可以根据实际情况设计成规整的网格状，甚至可以根据实际骨缺损形状打印出相似的互补形态，引入的3D打印技术较传统方法更加灵活与智能化。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
一种多孔人工骨的制备方法，主要包括如下：
（1）化学沉淀法制备MgSr-TCP粉末。
按照MgSr-TCP中Mg+Sr+Ca与P的摩尔比为1.45，Mg的摩尔分数为1%，Sr的摩尔分数为0.5%，将事先配制的硝酸锶溶液、氯化镁溶液和磷酸氢铵溶液同时缓慢地加入到80℃的硝酸钙溶液中，在持续搅拌下用氨水调节pH值为7，反应2h，沉淀物经陈化、抽滤、洗涤后放入90℃恒温烘箱干燥24h，取出干燥好的沉淀物放入马弗炉1050℃焙烧，保温2h，所得样品置于玛瑙研钵中充分研磨，再通过标准筛筛出纳米尺寸的MgSr-TCP粉末后存放于干燥器中备用。
（2）3D打印法制备MgSr-TCP蜂窝网格框架。
①设计蜂窝网格状框架：利用计算机进行CAD三维实体绘图设计出直径10毫米，高5毫米的蜂窝网格状圆柱体三维模型，转化成STL文件，然后对此模型进行划分网格，并分层处理。框架的设计可根据需要设计出不同规模形状的蜂窝网格结构框架，并不局限于圆柱体。
②生成扫描轨迹：在计算机中对三维模型进行分层切片处理，并将模型转换为一系列的二维平面图形，对每一个平面图形，在计算机上生成相应的扫描轨迹。
③制备MgSr-TCP蜂窝网格框架：按预定比例将纳米级β-TCP、MgO、SrO粉末充分混合后倒入机器加工舱，用铺粉辊将纳米级β-TCP、MgO、SrO粉末均匀铺成厚20微米的粉末层，通过计算机控制激光器，根据实体的截面轮廓信息，根据预先设计好的烧结路径对粉末进行选择性烧结，激光烧结到的粉末，温度迅速升高，并使粉末相互粘结，一层烧结完后成型缸的活塞移向下一个层厚度的高度，再控制铺粉辊铺满薄薄的一层粉末，进行这一层的烧结，如此反复，制备得蜂窝网格状框架圆形，于加工舱中冷却1h后拿出置于马弗炉中1050℃焙烧，保温2h，得到MgSr-TCP蜂窝网格框架。MgSr-TCP蜂窝网格框架中Mg+Sr+Ca与P的摩尔比为1.70，Mg的摩尔分数为20%，Sr的摩尔分数为10%。
激光器根据实体的扫描轨迹对粉末进行选择性烧结的条件为：利用150微米直径，内部扫描线功率为3.0瓦、边框扫描线功率为2瓦、支撑扫描线功率为2瓦的CO2激光束，以内部扫描速度为1米/秒、边框扫描速度为0.5米/秒、支撑扫描速度为1.0米/秒，按层厚为20微米构建框架。
（3）制备多孔PLGA/MgSr-TCP复合人工骨。
①负形的设计：采用快速成型法制备负形。根据需要设计出圆柱体与长方体负形，以长方体为例，由左、右两侧壁、底座、前、后遮挡板共同组成无盖长方体或者其他形状。
②将制备好的MgSr-TCP蜂窝网格框架置于快速成型制备的负形中。
③混合浆料的配置：将PLGA（摩尔比PLA（聚乳酸）：PGA（聚羟基乙酸）=7:3）于1、4二氧六环有机溶剂中溶解成无色透明溶液，按聚酯/MgSr-TCP为7:3或者6:4的比例将MgSr-TCP粉末加入其中，再加入适量的纳米级造孔剂氯化钠颗粒，搅拌成两种不同成分配比的浆料，置于真空干燥机中真空消泡，去除浆料中存在的气泡。聚酯/MgSr-TCP的比例并不局限于7:3或6:4。PLGA中PLA：PGA的比例还可配成6：4或5：5。纳米级氯化钠颗粒直径为200纳米，根据不同孔隙率加入不同的含量。混合浆料中PLGA与MgSr-TCP的重量比为7:3或6:4或5:5或4:6。
④按照MgSr-TCP蜂窝网格框架与混合浆料的重量比为1:1，将混合浆料负压灌注入具有MgSr-TCP蜂窝网格框架的各种负型中，置于冷冻干燥机中-50℃，冷冻干燥机的内部的真空度为15Pa的条件下冷冻干燥12h，取出负形继续冷冻干燥12h，接着将圆柱体置于去离子水中浸泡，每6h换一次水，24h后取出置于烘干机中干燥即可得多孔PLGA/MgSr-TCP人工骨。
制备得到的多孔人工骨为蜂窝网格状，孔径为200微米、孔隙率为70%。其压缩强度为5-15MPa。弹性模量为25-30Mpa。
实施例2
一种多孔人工骨的制备方法，主要包括如下：
（1）化学沉淀法制备MgSr-TCP粉末。
按照MgSr-TCP中Mg+Sr+Ca与P的摩尔比为1.70；Mg的摩尔分数为20%，Sr的摩尔分数为10%，将事先配制的硝酸锶溶液、氯化镁溶液和磷酸氢铵溶液同时缓慢地加入到90℃的硝酸钙溶液中，在持续搅拌下用氨水调节pH值为8，反应3h，沉淀物经陈化、抽滤、洗涤后放入90℃恒温烘箱干燥24h，取出干燥好的沉淀物放入马弗炉1050℃焙烧，保温2h，所得样品置于玛瑙研钵中充分研磨，再通过标准筛筛出纳米尺寸的MgSr-TCP粉末后存放于干燥器中备用。
（2）3D打印法制备MgSr-TCP蜂窝网格框架。
①设计蜂窝网格状框架：利用计算机进行CAD三维实体绘图设计出直径10毫米，高5毫米的蜂窝网格状圆柱体三维模型，转化成STL文件，然后对此模型进行划分网格，并分层处理。框架的设计可根据需要设计出不同规模形状的蜂窝网格结构框架，并不局限于圆柱体，此处框架前后左右包含完整的璧，即为圆柱体管腔状，同样原理适用于制备其他形状的管腔结构。
②生成扫描轨迹：在计算机中对三维模型进行分层切片处理，并将模型转换为一系列的二维平面图形，对每一个平面图形，在计算机上生成相应的扫描轨迹。
③制备MgSr-TCP蜂窝网格框架：按预定比例将纳米级β-TCP、MgO、SrO粉末充分混合后倒入机器加工舱，用铺粉辊将纳米级β-TCP、MgO、SrO粉末均匀铺成厚100微米的粉末层，通过计算机控制激光器，根据实体的截面轮廓信息，根据预先设计好的烧结路径对粉末进行选择性烧结，激光烧结到的粉末，温度迅速升高，并使粉末相互粘结，一层烧结完后成型缸的活塞移向下一个层厚度的高度，再控制铺粉辊铺满薄薄的一层粉末，进行这一层的烧结，如此反复，制备得蜂窝网格状框架圆形，于加工舱中冷却1小时后拿出置于马弗炉中1050℃焙烧，保温2小时，得到MgSr-TCP蜂窝网格框架。MgSr-TCP蜂窝网格框架中Mg+Sr+Ca与P的摩尔比为1.50，Mg的摩尔分数为10%，Sr的摩尔分数为5%。
激光器根据实体的扫描轨迹对粉末进行选择性烧结的条件为：利用150微米直径，内部扫描线功率为10.0瓦、边框扫描线功率为8瓦、支撑扫描线功率为8瓦的CO2激光束，以内部扫描速度为3米/秒、边框扫描速度为2.5米/秒、支撑扫描速度为3.0米/秒，按层厚为100微米构建框架。
（3）制备多孔PLGA/MgSr-TCP复合人工骨。
①混合浆料的配置：将PLGA（PLA（聚乳酸）：PGA（聚羟基乙酸）=7:3）于1、4二氧六环有机溶剂中溶解成无色透明溶液，按聚酯/MgSr-TCP分别为7:3或者6:4的比例将MgSr-TCP粉末加入其中，再加入适量的纳米级造孔剂氯化钠颗粒，搅拌成两种不同成分配比的浆料，置于真空干燥机中真空消泡，去除浆料中存在的气泡。聚酯/MgSr-TCP的比例并不局限于7:3或6:4。PLGA中PLA：PGA的比例还可配成6：4或5：5。纳米级氯化钠颗粒直径为200纳米，根据不同孔隙率加入不同的含量。混合浆料中PLGA与MgSr-TCP的重量比为7:3或6:4或5:5或4:6。
②按照MgSr-TCP蜂窝网格框架与混合浆料的重量比为1:100，将混合浆料负压灌注入MgSr-TCP蜂窝网格框架中，置于冷冻干燥机中-50℃，冷冻干燥机的内部的真空度为35Pa的条件下冷冻干燥12h，取出负形继续冷冻干燥12h，接着将圆柱体置于去离子水中浸泡，每6小时换一次水，24小时后取出置于烘干机中干燥即可得多孔PLGA/MgSr-TCP人工骨。
制备得到的多孔人工骨为蜂窝网格状，孔径为200微米、孔隙率为70%。其压缩强度为8-17MPa。弹性模量为22-28Mpa。
实施例3
一种多孔人工骨的制备方法，主要包括如下：
（1）3D打印法制备MgSr-TCP蜂窝网格框架。
①设计蜂窝网格状框架：利用计算机进行CAD三维实体绘图设计出直径10毫米，高5毫米的蜂窝网格状圆柱体三维模型，转化成STL文件，然后对此模型进行划分网格，并分层处理。框架的设计可根据需要设计出不同规模形状的蜂窝网格结构框架，并不局限于圆柱体。
②生成扫描轨迹：在计算机中对三维模型进行分层切片处理，并将模型转换为一系列的二维平面图形，对每一个平面图形，在计算机上生成相应的扫描轨迹。
③制备MgSr-TCP蜂窝网格框架：按预定比例将纳米级β-TCP、MgO、SrO粉末充分混合后倒入机器加工舱，用铺粉辊将纳米级β-TCP、MgO、SrO粉末均匀铺成厚20微米的粉末层，通过计算机控制激光器，根据实体的截面轮廓信息，根据预先设计好的烧结路径对粉末进行选择性烧结，激光烧结到的粉末，温度迅速升高，并使粉末相互粘结，一层烧结完后成型缸的活塞移向下一个层厚度的高度，再控制铺粉辊铺满薄薄的一层粉末，进行这一层的烧结，如此反复，制备得蜂窝网格状框架圆形，于加工舱中冷却1小时后拿出置于马弗炉中1050℃焙烧，保温2h，得到MgSr-TCP蜂窝网格框架。MgSr-TCP蜂窝网格框架中Mg+Sr+Ca与P的摩尔比为1.50，Mg的摩尔分数为1%，Sr的摩尔分数为0.5%。
激光器根据实体的扫描轨迹对粉末进行选择性烧结的条件为：利用150微米直径，内部扫描线功率为4.5瓦、边框扫描线功率为3瓦、支撑扫描线功率为3瓦的CO2激光束，以内部扫描速度为1.25米/秒、边框扫描速度为0.55米/秒、支撑扫描速度为1.33米/秒，按层厚为20微米构建框架。
（2）制备多孔PLGA/MgSr-TCP复合人工骨。
将MgSr-TCP网格框架置于快速成型制备的负形中，把PLGA（PLA：PGA=7:3）溶于1、4二氧六环有机溶剂中，溶解成无色透明溶液，加入适量纳米级氯化钠颗粒作为造孔剂，充分混合震荡，后将溶液负压灌注入蜂窝网格框架，放入冷冻干燥机中在冷冻干燥的温度为-40~-50℃之间，冷冻干燥机的内部的真空度为15~35Pa的条件下，冷冻干燥24h去除溶剂，去除负形后用去离子水浸泡，每6h换水一次，24h后将人工骨置于烘干机中干燥即得到多孔PLGA/MgSr-TCP复合人工骨。
PLGA中PLA：PGA的比例还可配成6：4或5：5。氯化钠颗粒的直径为500纳米，根据孔隙率不同加入不同量的氯化钠颗粒。
制备得到的多孔人工骨为蜂窝网格状，孔径为500微米、孔隙率为90%。其压缩强度为8~13MPa。弹性模量为22~25Mpa。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种多孔人工骨，其特征在于，所述多孔人工骨为蜂窝网格状，主要由PLGA和MgSr-TCP复合而成；所述MgSr-TCP中Mg+Sr+Ca与P的摩尔比为1.45~1.70；所述MgSr-TCP中Mg的摩尔分数为1%~20%，Sr的摩尔分数为0.5%~10%。
2.根据权利要求1所述多孔人工骨，其特征在于，所述多孔人工骨的孔径为200~500微米、孔隙率为70~90%。
3.根据权利要求2所述多孔人工骨的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
S01，采用3D打印法制备MgSr-TCP蜂窝网格框架；
S02，将步骤S01所得MgSr-TCP蜂窝网格框架置于快速成型制备的负形中；
S03，将含有PLGA的浆料和纳米级氯化钠颗粒充分混合震荡，再负压灌注入MgSr-TCP蜂窝网格框架中，再放入冷冻干燥机中冷冻干燥24h去除溶剂；
S04，再用去离子水浸泡，每6h换水一次，24h后置于烘干机中干燥。
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述MgSr-TCP蜂窝网格框架与所述含有PLGA的浆料的重量比为1:1~1:100；所述含有PLGA的浆料中还包含1、4二氧六环溶剂、聚酯和MgSr-TCP粉末的混合浆料；所述含有PLGA的浆料中PLGA与MgSr-TCP的重量比为7:3或6:4或5:5或4:6。
5.根据权利要求3或4所述制备方法，其特征在于，步骤S01所述3D打印法制备MgSr-TCP蜂窝网格框架主要包括以下步骤：
S11,利用计算机设计出蜂窝网格框架的三维模型，然后对模型进行划分网格，并分层处理；
S12,在计算机中对三维模型进行分层切片处理，并将模型转换为一系列的二维平面图形，对每一个平面图形，在计算机上生成相应的扫描轨迹；
S13，用铺粉辊将置于机器加工舱中纳米级β-TCP、MgO、SrO粉末均匀铺展成粉末层，通过计算机控制激光器，根据扫描轨迹对粉末进行选择性烧结，一层烧结完后成型缸的活塞移向下一个层厚度的高度，再控制铺粉辊铺满薄薄的一层粉末，进行这一层的烧结，如此反复，制备得蜂窝网格状框架；
S14，在加工舱中冷却1h后取出，清除蜂窝网格状框架孔隙结构内的残留粉末；
S15,将成型的MgSr-TCP蜂窝网格框架放置于马弗炉中程序升温，于1050℃焙烧2h后置于干燥箱中干燥。
6.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤S03所述冷冻干燥的条件为冷冻温度为-40~-50℃，冷冻干燥机内部的真空度为15~35Pa。
7.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述氯化钠颗粒的直径为200~500纳米。
8.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述PLGA中PLA与PGA的摩尔比为7:3或6:4或5:5。
9.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述MgSr-TCP粉末的制备方法包括：将按比例配制的硝酸锶溶液、氯化镁溶液和磷酸氢铵溶液同时缓慢地加入到80~90℃的硝酸钙溶液中，在持续搅拌下用氨水调节pH值7~8，反应2~3h，沉淀物经陈化、抽滤、洗涤后放入90℃恒温烘箱干燥24h，于1050℃焙烧保温2h，充分研磨，再通过标准筛筛出纳米尺寸。
10.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述蜂窝网格状的三维模型为圆柱体的三维模型。
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