CN111956864A - 一种3d打印复合支架及其制备方法和应用 - Google Patents

一种3d打印复合支架及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种3D打印有机无机复合自成型支架及其制备方法和应用，所述复合支架通过模拟天然骨组织的成份，以β‑磷酸三钙为无机基体，高弹性体、可降解和生物相容的聚合物PEGS为有机相，HDI为交联剂，2‑乙基己酸亚锡为催化剂，构建低温自交联的活性生物墨水，借助三维打印增材技术，实现形状复杂缺损支架的精准快速自发成型。本发明中的骨修复支架的流变性能、打印性能、力学性质、细胞行为和成骨活性可通过β‑TCP、PEGS和HDI的含量进行调控和优化。形状精密的PEGS/β‑TCP支架可与骨缺损部位高度契合，促进骨修复过程，提高骨修复质量，是一种具有临床应用前景的骨修复支架。

Description

一种3D打印复合支架及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及材料科学及医学领域，具体涉及一种基于三维打印技术的低温自成型PEGS/β-TCP复合支架的制备方法及其应用。特别是用于复杂结构的颅颌面缺损修复的支架材料。
背景技术
近年来，因为车祸、疾病、自然灾害、意外等原因造成的骨缺损情况逐年增多，临床上不仅面临着大量骨缺损的病例，同时在解决这些大面积缺损以及复杂缺损修复问题上困难重重。特别是对于结构复杂的颅颌面骨组织修复是目前临床面临的重大挑战。一方面，人工骨替代材料是目前临床上除自体骨和异体骨移植以外的主要治疗手段。以β-磷酸三钙为主要代表的传统钙磷盐支架具有优良的生物相容性和骨传导作用，在临床骨缺损治疗中应用广泛。然而，其在实际临床应用中普遍存在因材料弹性差而出现的坍塌、碎渣、难以植入、植入后难以满足咬合过程等问题以及生物活性不足等缺陷。鉴于天然骨中钙磷无机物和有机胶原的紧密网状结构及其力学强度，活性有机高分子的引入对于骨修复材料的设计具有重大意义。另一方面，在制备复杂形状的骨修复支架以满足个性化缺损修复需求上，目前的钙磷基支架仍面临材料成型能力和尺寸精度控制等各方面的挑战。基于上述，通过生物制造策略仿生地设计一种具有高弹性、高强度的有机无机复合支架，用以全方位满足颅颌面等复杂缺损修复的骨修复材料需求具有重大的临床意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能用于颅颌面等复杂缺损修复的3D打印低温自成型PEGS/β-TCP复合支架及其制备方法和应用。
本发明第一方面，提供一种3D打印多孔复合支架，为有机无机复合支架，以β-磷酸三钙为无机基体，高弹性体、可降解和生物相容的PEG化聚癸二酸甘油酯为有机相，六亚甲基异氰酸酯HDI为交联剂，2-乙基己酸亚锡为催化剂，通过三维打印机制备获得。
本发明中，PEGS不仅作为打印过程的粘结剂，实现材料在低温下自交联成型，而且作为材料最终的有机成分有效地改善了弹性和生物活性。
在另一优选例中，3D打印多孔复合支架是一种能够用于颅颌面等复杂缺损修复的高弹性3D打印复合支架。
在另一优选例中，所述复合支架通过模拟天然骨组织的成份，以β-磷酸三钙为无机基体，高弹性体、可降解和生物相容的聚合物PEGS为有机相，HDI为交联剂，2-乙基己酸亚锡为催化剂，构建低温自交联的活性生物墨水，借助三维打印增材技术，实现形状复杂缺损支架的精准快速自发成型。
在另一优选例中，PEG化聚癸二酸甘油酯溶解于DMF中，依次加入2-乙基己酸亚锡、六亚甲基异氰酸酯、β-磷酸三钙获得低温自交联的活性生物墨水，通过三维打印机制备出结构精密、孔道规整的骨修复复合支架。支架打印出来可维持形态，无坍塌，低温快速固化。
在另一优选例中，所述复合支架具有连通的孔结构，单层高度为0.1-0.42mm，复合支架总高度0.20-50mm，层与层间角度在30°-90°可调，孔径在0.10-1.0mm。
在另一优选例中，所述复合支架具有连通的孔结构，单层高度为0.1-0.3mm，复合支架总高度0.20-40mm，层与层间角度在60°-90°可调，孔径在0.10-0.5mm。
在另一优选例中，所述复合支架具有连通的孔结构，层与层之间嵌接但不融合。
在另一优选例中，所述复合支架中单层高度为0.15-0.35mm，较佳为0.20-0.30mm。
在另一优选例中，所述复合支架总高度0.5-30mm，较佳为2.0-10.0mm。
在另一优选例中，所述复合支架层与层间角度30°、60°和90°可调。
在另一优选例中，所述复合支架的孔径0.2-1.0mm，较佳为孔径0.4-0.8mm。
在另一优选例中，所述复合支架具有以下一个或多个特征：
(1)弹性模量为13-40MPa；
(2)最大压缩强度为9-25MPa；
(3)压缩释放后，支架恢复率为50％-85％，应变损失在1.2％-3.5％之间；
(4)35天体外降解在10～24wt％。
本发明中的骨修复支架，是一种高弹高强3D打印复合支架，其流变性能、打印性能、力学性质、细胞行为和成骨活性可通过β-TCP、PEGS和HDI的含量进行调控和优化。形状精密的PEGS/β-TCP支架可与骨缺损部位高度契合，能够用于复杂颅颌面缺损修复，促进骨修复过程，提高骨修复质量，是一种具有临床应用前景的骨修复支架。
本发明的第二方面，提供第一方面所述的3D打印复合支架的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(i)提供PEG化聚癸二酸甘油酯预聚体(PEGS预聚体)、β-磷酸三钙(β-TCP)纳米颗粒、六亚甲基异氰酸酯(HDI)、2-乙基己酸亚锡(Tin II)和溶剂；
(ii)将PEGS预聚体溶解在溶剂中，依次加入2-乙基己酸亚锡(Tin II)、HDI和β-TCP纳米颗粒搅拌均匀得到生物墨水；
(iii)将上述生物墨水快速转移到三维打印料筒内，打印出三维支架，后转移至真空干燥器进一步交联固化，
其中，所述溶剂选自下组：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、二恶烷中的一种或两种以上的混合溶剂。
在另一优选例中，所述β-磷酸三钙纳米颗粒直径为300-400nm。
在另一优选例中，所述PEG化聚癸二酸甘油酯预聚体(聚乙二醇化聚癸二酸甘油酯预聚体)数均分子量为6500-15000Da(较佳为10000-13000Da)，分散性系数为1.10-1.30。
在另一优选例中，基于β-TCP纳米颗粒和PEGS预聚体的总质量，所述PEGS预聚体的含量为总质量的10wt％-50wt％，更佳为20wt％-40wt％；最佳为30wt％。
在另一优选例中，所述溶剂的体积(ml)与PEGS预聚体质量(g)之比为1-2。
在另一优选例中，溶剂均为无水状态。
在另一优选例中，所述2-乙基己酸亚锡(Tin II)的加入量不超过β-TCP和PEGS预聚体的总质量(g)的0.5‰。
在另一优选例中，2-乙基己酸亚锡(Tin II)化学纯度为95％以上。
在另一优选例中，基于PEGS预聚体羟基基团的摩尔数，HDI的摩尔数为羟基基团的摩尔数的1-1.5倍，更佳为1.5倍。在另一优选例中，HDI化学纯度为98％以上。
在另一优选例中，所述步骤iii)中，三维打印包含下列步骤：
(a)打开三维打印机，水冷循环系统和软件操作界面，对平台和喷头进行测高；
(b)在软件中导入打印模型，并设定填充方式、网格参数以及喷头出丝气压和喷头移动速度；
(c)将生物墨水快速转移至三维打印料筒中,选择合适的打印针头，将喷头与打印机连接；
(d)在打印前调整出丝气压，使喷头处能均匀稳定出丝，打印时，匹配打印喷头的出丝速度与打印速度，打印出完整支架。
在另一优选例中，所述步骤iii)中，三维打印包含下列步骤：
(a3)打开三维打印机，水冷循环系统和软件操作界面，对平台和喷头进行测高；
(b3)在软件中导入打印模型，并设定填充方式、网格参数以及喷头出丝气压和喷头移动速度。
(c3)PEG化聚癸二酸甘油酯(PEGS)预聚体在使用前预先放入60-80℃(更佳地65-75℃)的真空干燥箱中，干燥30-60分钟(更佳地40-50分钟)；
(d3)取步骤(c3)中干燥好的预聚体倒入烧杯中，加入相对于总质量体积低于0.5‰的2-乙基己酸亚锡催化剂，再加入适量溶剂，用塑料棒搅拌混合；
(e3)持续搅拌下，向步骤(d3)的预聚体溶液中加入HDI，并迅速加入β-TCP粉末，充分搅拌混合均匀得到生物墨水。
(f3)将步骤(e3)的生物墨水快速转移至三维打印料筒中,选择合适的打印针头，将喷头与打印机连接；
(g3)在打印前调整出丝气压，使喷头处能均匀稳定出丝，打印时，反复调整打印喷头的出丝速度与打印速度相匹配，直至能够顺利打印出完整支架；
(h3)将步骤(g3)的3D打印支架快速转移于干燥器中反应24-96小时(更佳地48-72小时)，并关闭打印机。
优选地，所述操作过程需迅速。
在另一优选例中，所述步骤iii)中，
料筒温度控制在0-10℃，平台温度为室温；
出丝气压1.5-4bar，喷头移动速度为2-10mm/s；
网格填充间距为0.8-2.0mm。
本发明的第三方面，提供第一方面所述的复合支架的用途，用作生长因子、药物负载基质或载体；或者用于制备骨缺损填充材料或引导骨再生材料。
在另一优选例中，所述复合支架用于制备颅颌面缺损修复材料。
本发明的上述PEGS/β-TCP生物墨水具备优异的流变性能，打印性能优良，在低温下交联固化成型，可制备复杂的以及大段的骨修复复合支架，具有高弹性，如可用于颅颌面等复杂骨的缺损修复。所制备的支架具备良好的相容性，优异的弹韧性，生物可降解，精密的联通孔道，体内促成骨性能。可根据临床缺损部位的CT图像构建模型，通过3D打印技术精确制备相应形状尺寸的支架，既能起到填充作用，又进一步诱导骨再生。该发明紧密结合临床需求，具备临床应用前景。
本发明的复合支架针对传统磷酸钙支架力学性能差、成型能力受限的问题，结合天然骨组织的有机无机复合结构，引入了改性PEG化聚癸二酸甘油酯(PEGS)作为打印粘结与固化成型剂，构建了PEGS/β-TCP有机无机复合体系。PEGS/β-TCP生物墨水成型能力优良，可打印20层以上不坍塌，并通过3D打印技术实现临床上所需的复杂支架的可控制备；该生物墨水以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为交联剂实现低温自固化，无需烧结，为生长因子的负载提供可能。本发明的支架通过改变PEG化聚癸二酸甘油酯和β-磷酸三钙的相对含量来调控其理化性质及生物学性能。本支架具有优异的弹韧性和生物活性，以及良好的细胞相容性和体内成骨性能，具备理想的骨修复效果和临床适用性，为引导骨再生技术提供了新的可选择材料和设计思路。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。说明书中所揭示的各个特征，可以被任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所做的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更加明显：
图1为本发明PEG化聚癸二酸甘油酯的合成路线(A)和3D打印支架机理图(B)。
图2为β-磷酸三钙纳米颗粒的形貌(A)；单组份PEGS、单组份β-TCP及PEGS/β-TCP复合物的X射线衍射图谱(B)；单组份PEGS、单组份β-TCP及PEGS/β-TCP复合物的红外图谱(C)。
图3为本发明复合支架的形貌结构图。
图4为本发明复合支架的干燥状态下(A)、水化状态下(B)的压缩测试图及动态热机械分析图(C)。
图5为本发明复合支架35天体外降解图。
图6为本发明复合支架与大鼠间充质干细胞共培养后的细胞黏附情况图。
图7为将本发明复合支架与大鼠间充质干细胞共培养后的细胞增殖情况图。
图8为本发明复合支架植入大鼠颅骨缺损6周和12周后的微计算机断层扫描图(Micro-CT)。
图9为本发明复合膜植入大鼠颅骨缺损6周和12周后的苏木精-伊红组织切片染色图(H&E)。
具体实施方式
本申请的发明人结合临床需求经过广泛而深入地研究，通过模拟天然骨组织有机-无机复合结构，以PEG化聚癸二酸甘油酯(PEGS)为高分子基质，与β-TCP复合构成基体材料，引入六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为交联剂实现低温自固化，通过3D打印技术制备出具有三维多孔结构的高活性、强韧性复合支架。PEGS不仅作为打印过程的粘结剂，实现材料在低温下自交联成型，而且作为材料最终的有机成分有效地改善了弹性和生物活性。经实验证明，本发明的复合支架可以通过调控PEGS和β-TCP的相对含量来调控其理化性能及生物性能，通过调节预聚体中β-TCP的掺入量和HDI含量，可得到兼具力学性能和成骨活性的复合支架，具备理想的骨修复效果和临床适用性，为引导骨再生技术提供了新的候选材料和设计思路。在此基础上，完成了本发明。
术语说明
除非另外定义，否则本文中所用的全部技术与科学术语均具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如本文所用，在提到具体列举的数值中使用时，术语“约”意指该值可以从列举的值变动不多于1％。例如，如本文所用，表述“约100”包括99和101和之间的全部值(例如，99.1、99.2、99.3、99.4等)。
如本文所用，术语“含有”或“包括(包含)”可以是开放式、半封闭式和封闭式的。换言之，所述术语也包括“基本上由…构成”、或“由…构成”。
如本文所用，术语“PEGS”、“PEG化聚癸二酸甘油酯”可互换使用。
如本文所用，术语“HDI”、“六亚甲基二异氰酸酯”可互换使用。
如本文所用，术语“β-TCP”、“β-磷酸三钙”可互换使用。
如本文所用，术语“PGS”、“聚癸二酸甘油酯”可互换使用。
如本文所用，术语“PEG”、“聚乙二醇”可互换使用。
如本文所用，术语“H1P20”、“H1.5P20”、“H1P30”、“H1.5P30”、“H1P40”“H1.5P40”，Hx P y其中H代表HDI，1、1.5指HDI的物质的量是PEGS中羟基含量的1倍、1.5倍，P代表PEGS，20、30指PEGS的质量占β-TCP和PEGS总质量的20％、30％。
如本文所用，术语“磷酸盐缓冲液”、“PBS”可互换使用。
如本文所用，术语“大鼠间充质干细胞”、“rBMSCs”可互换使用。
制备方法
本发明提供的3D打印复合支架的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(i)提供PEG化聚癸二酸甘油酯预聚体(PEGS预聚体)、β-磷酸三钙(β-TCP)纳米颗粒、六亚甲基异氰酸酯(HDI)、2-乙基己酸亚锡(Tin II)和溶剂；
(ii)将PEGS预聚体溶解在溶剂中，依次加入2-乙基己酸亚锡(Tin II)、HDI和β-TCP纳米颗粒搅拌均匀得到生物墨水；
(iii)将上述生物墨水快速转移到三维打印料筒内，打印出三维支架，后转移至真空干燥器进一步交联固化，
其中，所述溶剂选自下组：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、二恶烷中的一种或两种以上的混合溶剂。
其中，所述聚乙二醇化聚癸二酸甘油酯预聚体的制备包括以下步骤：
(a1)在氩气的氛围保护下，将摩尔比为1∶1的癸二酸和聚乙二醇(聚乙二醇的数均分子量为1000g/mol)在125-145℃(更佳地130-140℃)反应1-4小时；
(b2)将步骤(a1)的产物置于120-150℃(更佳地130-140℃)、真空条件下12-36小时(更佳地18-24小时)，得到癸二酸和聚乙二醇的线性预聚体；
(c3)氩气的氛围下，向步骤(b1)的产物中加入一定量的癸二酸与甘油，在120-150℃(更佳地130-140℃)、真空条件下反应40-72小时(更佳地48-72小时)，得到PEGS预聚体；
(d4)透析纯化步骤(c1)获得的PEGS预聚体得到纯化的所述聚乙二醇化聚癸二酸甘油酯预聚体。
在另一优选例中，所述聚乙二醇与甘油的摩尔百分比为10-30％，较佳为20％。
在另一优选例中，所述预聚体的预聚体数均分子量为6500-15000Da，较佳为7000～13000Da，更佳为10000～12000Da。
其中，所述β-磷酸三钙纳米颗粒的制备方法为湿法化学沉淀法，颗粒直径为300-400nm。
在另一优选例中，β-磷酸三钙纳米颗粒的制备包含下列步骤：
(a2)在持续搅拌下，把0.6mol/L Ca(NO3)2·H2O溶液逐滴加到0.4mol/L(NH4)2HPO4溶液；
(b2)在持续搅拌下，同时将NH3·H2O滴加至步骤(a2)的溶液中，保持pH的范围控制在7.0-8.0，更佳为7.1-7.5，最佳为7.3-7.4；
(c2)滴加完毕，继续搅拌1-2小时后，将步骤(b2)的混合物在室温下静置过夜；
(d2)将步骤(c2)中得到的下层沉淀物进行抽滤或离心，超纯水洗涤2-5次(更佳为3次)，乙醇洗涤1-3次(更佳为2次)，在60-100℃(更佳为70-80℃)下干燥24-72小时(更佳为48-72小时)；
(e2)将步骤(d2)中的烘干产物置于马弗炉中，800℃下煅烧2小时，升温速度为2-8℃/分钟(更佳为4-6℃/分钟)，得到β-磷酸三钙纳米颗粒。
在另一优选例中，所述步骤b2)需逐滴缓慢滴加NH3·H2O，滴加速度为0.5-2滴/秒(更佳为0.5-1滴/秒)。
本发明制备的骨修复支架的流变性能、打印性能、力学性质、细胞行为和成骨活性可通过β-TCP、PEGS和HDI的含量进行调控和优化。形状精密的PEGS/β-TCP支架可与骨缺损部位高度契合，促进骨修复过程，提高骨修复质量，是一种具有临床应用前景的骨修复支架。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及PEGS的合成及纯化及3D打印支架机理图
合成路线如图1中A所示，具体包含以下步骤：
(a)称取20.23g的癸二酸和20.00g PEG(数均分子量为1000g/mol)在氩气氛围中，130℃下熔融并反应2小时；
(b)将步骤(a)的产物在130℃、真空条件下继续反应24小时，得到癸二酸与PEG的线性预聚体；
(c)向步骤(b)的产物中加入7.36g的甘油与8.09g的癸二酸，在130℃、真空条件下继续反应48小时。该反应中PEG相对于甘油的摩尔含量为20％，且总反应的羟基与羧基的摩尔比为1∶1。
(d)将预聚产物通过乙醇溶解-超纯水透析操作进行纯化，除去未反应的单体和小分子，得到纯化PEGS20预聚体。实际PEG的含量为18.96％(PEGS预聚体中的摩尔含量)，数均分子量为12054Da，分散性系数为1.18±0.02。
3D打印支架机理图如图1中B所示，交联剂HDI与PEGS上的羟基基团反应，实现低温自固化；β-TCP颗粒与高分子网络形成桥接作用，增强体系的强韧性。通过调整PEGS与β-TCP的相对含量以及溶剂量，得到适宜打印的生物墨水，最终通过3D打印机可控制备出三维多孔支架。
实施例2
本实施例涉及β-TCP纳米颗粒的合成
采用湿法化学沉淀法制备β-TCP纳米颗粒，具体步骤为：
(a)持续搅拌下，利用分液漏斗将0.6mol/L的Ca(NO3)2·H2O溶液逐滴加入0.4mol/L的(NH4)2HPO4溶液；
(b)反应过程中，用pH计监测步骤(a)溶液的pH变化，加入一定量的NH3·H2O以保持pH的范围控制在7.1-7.5；
(c)滴加完毕后继续搅拌1小时，将步骤(b)的产物在室温下静置过夜；
(d)使用布氏漏斗抽滤得到沉淀物，超纯水洗涤3次，乙醇洗涤2次，在80℃下干燥48小时。
(e)将步骤(d)的烘干产物置于马弗炉中，800℃煅烧2小时，加热速度为5℃/分钟，最终得到纳米级β-TCP颗粒。
从图2中A可以测量得到纳米级β-TCP颗粒直径为30-40μm。图2中B通过XRD对合成的PEGS、β-TCP以及PEGS/β-TCP生物墨水进行物相分析，可以看出，β-TCP与标准PDF卡片中标准β-TCP的特征衍射峰位置一致，其三个特征峰的晶面指数分别为(2,1,4)、(0,2,10)和(2,2,0)。对于高分子PEGS而言，由于高分子的无定性特点，因此其在XRD图谱上呈现出典型的馒头峰，出峰位置大约在20°左右，验证了PEGS的无定形特点。PEGS与β-TCP复合后，导致β-TCP的分布不均，因此所得特征峰的强度有所减弱。
图2中C为全反射傅里叶红外光谱。如图所示，由于与HDI发生反应的基团为羟基，因此添加HDI之后，原本PEGS中位于3500cm-1处的羟基(-OH)伸缩振动强度发生了明显的减弱。其次在3330cm-1、1630cm-1和1580cm-1处可以观察到新峰生成，经查询这些峰为酰胺基团(-NH)的组合峰，其中1630cm-1和1580cm-1出峰为酰胺I带和酰胺II带。另外，值得注意的是从图中没有在在2260cm-1附近观察到HDI中的异氰酸酯基(-NCO)的特征吸收峰。因此综上可知，PEGS与HDI发生了反应，自由羟基峰强度降低，同时无HDI残留。此外，在图谱960cm-1和1050cm-1附近出现新峰，分别对应于PO4 3-的对称和非对称伸缩振动，表明β-TCP与PEGS的成功复合。
实施例3
本实施例涉及复合支架的表观形貌图
原料配比参见下表，其中PEGS含量是基于总质量，制备过程包括以下步骤：
(a)打开三维打印机(杭州捷诺飞公司的WS型号生物打印机)，水冷循环系统和软件操作界面，对平台和喷头进行测高；
(b)在软件中导入打印模型，并设定填充方式、网格参数以及喷头出丝气压和喷头移动速度。
(c)PEG化聚癸二酸甘油酯(PEGS)预聚体在使用前预先放入60-80℃(更佳地65-75℃)的真空干燥箱中，干燥30-60分钟(更佳地40-50分钟)；
(d)取步骤(c)中干燥好的预聚体倒入烧杯中，加入相对于总质量体积低于0.5‰的2-乙基己酸亚锡催化剂，再加入适量N,N-二甲基甲酰胺，其体积(ml)与PEGS预聚体质量(g)之比为1-2；用塑料棒搅拌混合；
(e)持续搅拌下，向步骤(d)的预聚体溶液中加入HDI，并迅速加入β-TCP粉末，充分搅拌混合均匀得到生物墨水。
Figure BDA0002638504620000121
(f)将步骤(e)的生物墨水快速转移至三维打印料筒(料筒温度控制在0-10℃)中，选择合适的打印针头，将喷头与打印机连接；
(g)在打印前调整出丝气压(1.5-4bar)，使喷头处能均匀稳定出丝，网格填充间距可设置为0.8-2.0mm；打印时，反复调整打印喷头的打印速度(2-10mm/s)使之与出丝速度相匹配，根据针头型号大小设置单层高度为0.10-0.42mm，根据模型总高度设置总层数2-100层，可打印总高度在0.2-50mm可调。能够顺利打印出完整支架模型；
(h)将步骤(g)的3D打印支架快速转移于干燥器中反应24-96小时(更佳地48-72小时)，并关闭打印机。
图3为3D打印支架表观形貌图，从图中可以看出，3D打印制备的支架孔隙率高，有利于细胞的迁移生长，制备的支架孔洞规整联通，促进成骨过程中的血管化，有利于营养物质及氧气的输送。解决了传统支架孔隙率低、孔洞不规则不连通的问题。支架内部的每一条细丝均为圆柱形，且在沿长丝方向上未发生塌陷。在垂直方向上，打印的细丝则牢固的堆叠在一块，并且在上下层交叉点处，未发生明显融合情况，表明打印出的PEGS/β-TCP丝状能够快速交联，而不受打印进行过程中重量累加的影响。此外打印的丝状直径与选用的针头直径基本保持一致，因此结合上述结果，表明PEGS/β-TCP生物墨水在打印时能保持良好的精度。单层高度为0.1-0.42mm之间可调，复合支架总高度可达到50mm，层与层间角度在90°，孔径在0.10-1.0mm。在此基础上，临床CT扫描的复杂的颧骨模型(比例1：2)被打印出来，可以看出打印的颧骨结构精密，与三维模型无较大偏差，与其相对应的头颅模型完全匹配。由此可见，该复合支架打印性能优良，适合大段及复杂的骨缺损模型的制备。
实施例5
本实施例涉及复合支架的力学性能的表征
为了模拟打印支架在人体体液环境下的力学强度，本研究选取了PBS浸泡和未浸泡的PEGS/β-TCP打印支架进行压缩强度和压缩性能的考察，每组待测样品设五个平行样，并对结果取平均值。压缩速率为1mm/min；满程载荷为5KN。压缩终点为待测支架样品达到100％形变，记录数据绘制应力-应变曲线，分析计算支架的压缩模量和压缩强度。采用动态热力学分析(DMA Q800)对PEGS/β-TCP支架的抗蠕变性能进行测试。制备直径4mm和高度2mm的小尺寸打印支架，设定温度为37℃，在最大应力18N下，保持15分钟，撤去应力松弛45分钟，得到应力-时间曲线。
从图4的A中可以看出。纯β-TCP的最大压缩强度仅为2MPa，弹性模量也仅有6MPa，而H1P20、H1.5P20、H1P30、H1.5P30的最大压缩强度则从9.67±0.75MPa增大到24.45±1.31Mpa，支架的模量增大到13.14±1.22MPa到35.68±1.59MPa之间，可见随着PEGS含量的增加，同时HDI引入的更多，PEGS的共价交联密度变大，力学强度得到了提高。
由图4的B可见，经水化后，H1P20、H1.5P20、H1P30三组支架的压缩强度分别降低了37.29％，13.83％，43.79％，而H1.5P30提高了2.25％；弹性模量分别下降了39.00％，30.64％，43.11％，25.34％。H1.5P30具有更高的PEGS含量结合更高的HDI含量表现出更高的交联度，因此抗水化能力最强。
图4的C为支架的动态热机械分析图像，从图中可以看出，在15分钟的压缩和应力释放后，H1P20、H1.5P20、H1P30、H1.5P30四组支架的恢复率分别为51.89％，53.61％，69.44％和83.03％，应变损失分别为3.46％，3.21％，2.42％，和1.28％，随着PEGS含量和HDI含量的增加，更高的高分子含量带来更好的弹性，而更高的HDI所带来的更高的交联程度和氢键作用则进一步提高了弹性。综上，H1.5P30表现出更优的压缩强度、弹性模量和抗蠕变性能，力学性能最优。
实施例6
本实施例涉及复合支架的降解性能
为研究PEGS/β-TCP复合支架的降解性能，将样品放入pH＝8的Tris-HCl缓冲溶液，加入浓度为0.625U/mg PEGS的猪肝酯酶以更好地模拟体内降解环境。猪肝酯酶每天加入一次，缓冲溶液每两天更新一次。到达预先设定的时间点时，将样品取出，冻干过夜并称重后，再次放入降解液中。材料在不同时间点的质量残留率如图5所示，H1P20、H1.5P20、H1P30、H1.5P30四组支架在35天后的降解速率分别为在24wt％，17wt％，14wt％，10wt％。
实施例7
本实施例涉及复合支架表面细胞黏附的表征
对H1P20、H1.5P20、H1P30和H1.5P30四个组别进行体外细胞实验。分别采用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜观察大鼠间充质干细胞(rBMSCs)在各支架上的黏附状况和细胞形态。
支架在高温高压灭菌处理后，将每组三个平行样用镊子夹入48孔板中，浸泡在α-MEM培养基中过夜。将样品放置于48孔板中，每孔接种2×104个细胞。培养24小时后，PBS洗涤两次，用2.5％的戊二醛溶液固定15分钟。
对于荧光染色，用PBS洗去戊二醛后，加入0.1％的Triton进行15分钟的细胞膜透化处理，随后再用PBS洗涤三次。随后，在避光的条件下依次用5μg/ml的FITC在37℃下孵育45分钟和2μg/ml的DAPI室温孵育20分钟，分别对细胞骨架和细胞核进行染色。最后，加入PBS轻轻吹洗材料表面5次(5分钟每次)，去除多余的染液，用激光共聚焦显微镜进行观察(图6第一行)。从染色结果可以看出，细胞不仅黏附在支架表面，同时还黏附在了支架的内部，在支架上呈现三维分布，其中细胞在H1.5P30支架上分布数量最多。
对于扫描电子显微镜分析，用PBS洗去戊二醛后，将样品在由低到高的乙醇梯度溶液(30/50/70/80/90％)下依次脱水，每个浓度脱水3-5分钟后洗去。然后将样品从孔板中取出，置于载玻片上，滴加乙酸异戊酯浸没材料20分钟，之后放入真空干燥箱37℃下干燥过夜，结果如图6第二行所示。细胞形态上看，BMSCs在H1.5P20和H1.5P30支架的表面呈平展状分布，具有较长的外伸的伪足，而在H1P20和H1P30组别中，细胞则表现出收缩的形态，说明在早期24小时中，细胞在H1P30和H1.5P30支架上有更好的黏附行为。
实施例8
本实施例涉及细胞在复合支架表面增殖情况的表征
将灭菌后的PEGS/β-TCP打印支架置于24孔板，并将rBMSC以1万/孔的数量接种在支架上，同时在空白孔中接种1万/孔数量的rBMSC作为对照组，将孔板置于细胞培养箱中培养1天、3天和7天。使用MTT法检测支架和孔板中的细胞增殖情况。在避光条件下配置MTT溶液，称取0.1044g MTT(3-(4,5-二甲基噻唑)-2,5-二苯基四氮唑溴盐)，加入20mLPBS配成浓度为5mg/mL的溶液，在超净台用0.22μm滤膜过滤后4℃保存。分别在三个时间点后在孔板中加入100μL配置好的MTT工作液，将孔板置于培养箱中，4小时后取出，用移液枪吸去培养基，并在孔板中加入500uL DMSO，37℃下恒温振荡15min，使结晶溶解。待结晶溶解后，从每孔中吸取100uL转移至96孔板，使用连续光谱酶标仪在492nm波长下测试溶液吸光度。由图7可见，四组实验组均显示出良好的细胞相容性。
实施例9
本实施例涉及复合支架原位修复兔子颅骨缺损的表征
打印支架体内骨修复效果采用兔子颅骨缺损模型进行评价。实验方案经上海市第九人民医院动物研究伦理委员会批准，符合相关准则。选取体重3-3.5公斤，年龄16-20周的雄性新西兰白兔，每只单独饲养在独立控温、控光照、控湿度的笼子中。手术前，对每只兔子进行全身麻醉，肌肉注射35mg/kg氯胺酮和5mg/kg甲苯噻嗪混合物。对每只兔子头部进行剃毛，并消毒，沿颅骨中线从额骨至枕骨切开5cm长的切口，并将骨膜拨开，露出整个颅骨。待皮肤和骨膜缩回后，使用无菌生理盐水进行冲洗，在颅骨中线两侧用骨钻小心地钻出两个对称的、全厚度的临界大小10mm的颅骨缺损。将支架植入缺损处后，将软组织缝合，以实现初级闭合。术后，每天两次肌肉注射抗生素，连续2天。术后正常饲养，6周和12周后，每组分别取4只兔子，在过量麻醉下处死，将颅骨小心地切除、清洁后，放入10％中性福尔马林缓冲液中固定，以进行Micro CT(图8)和组织学分析(图9)。结果表明，H1.5P30组别具备最优的骨修复效果，8周后骨缺损部位几乎完全闭合。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种3D打印复合支架，其特征在于，所述3D打印复合支架为有机无机复合支架，以β-磷酸三钙为无机基体，PEG化聚癸二酸甘油酯为有机相，六亚甲基异氰酸酯为交联剂，2-乙基己酸亚锡为催化剂，通过三维打印机制备获得。
2.如权利要求1所述的3D打印复合支架，其特征在于，所述复合支架具有连通的孔结构，单层高度为0.1-0.42mm，复合支架总高度0.20-50mm，层与层间角度在30°-90°可调，孔径在0.10-1.0mm。
3.如权利要求1所述的3D打印复合支架，其特征在于，所述复合支架具有以下一个或多个特征：
(1)弹性模量为13-40MPa；
(2)最大压缩强度为9-25MPa；
(3)压缩释放后，支架恢复率为50％-85％，应变损失在1.2％-3.5％之间；
(4)35天体外降解在10～24wt％。
4.如权利要求1所述的3D打印复合支架的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(i)提供PEG化聚癸二酸甘油酯预聚体、β-磷酸三钙纳米颗粒、六亚甲基异氰酸酯、2-乙基己酸亚锡(TinII)和溶剂；
(ii)将PEGS预聚体溶解在溶剂中，依次加入2-乙基己酸亚锡(Tin II)、六亚甲基异氰酸酯和β-磷酸三钙纳米颗粒搅拌均匀得到生物墨水；
(iii)将上述生物墨水快速转移到三维打印料筒内，打印出三维支架，后转移至真空干燥器进一步交联固化，
其中，所述溶剂选自下组：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、二恶烷中的一种或两种以上的混合溶剂。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述β-磷酸三钙纳米颗粒直径为30-40μm。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述PEG化聚癸二酸甘油酯预聚体数均分子量为6500-15000Da，分散性系数为1.10-1.30。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，基于β-磷酸三钙纳米颗粒和PEG化聚癸二酸甘油酯预聚体的总质量，所述PEG化聚癸二酸甘油酯预聚体的含量为总质量的10wt％-50wt％。
8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤iii)中，三维打印包含下列步骤：
(a)打开三维打印机，水冷循环系统和软件操作界面，对平台和喷头进行测高；
(b)在软件中导入打印模型，并设定填充方式、网格参数以及喷头出丝气压和喷头移动速度；
(c)将生物墨水快速转移至三维打印料筒中,选择合适的打印针头，将喷头与打印机连接；
(d)在打印前调整出丝气压，使喷头处能均匀稳定出丝，打印时，匹配打印喷头的出丝速度与打印速度，打印出完整支架。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤iii)中，
料筒温度控制在0-10℃，平台温度为室温；
出丝气压0.15-0.4bar，喷头移动速度为2-10mm/s；
网格填充间距为0.8-2.0mm。
10.如权利要求1所述的复合支架的用途，其特征在于，用作生长因子、药物负载基质或载体；或者用于制备骨缺损填充材料或引导骨再生材料。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113320144A (zh) * 2021-06-28 2021-08-31 苏州大学 用于修复跟腱缺损的3d打印支架及其制备方法
CN117771443A (zh) * 2023-04-18 2024-03-29 华东理工大学 一种可生物降解、可注射骨水泥及其制备方法和应用
CN118141980A (zh) * 2024-03-08 2024-06-07 上海瑞邦生物材料有限公司 一种选择性抑制纤维组织生长的可注射骨水泥及其制备方法和应用
CN118141982A (zh) * 2024-03-08 2024-06-07 华东理工大学 一种用于骨质疏松症的可生物降解、可注射粘结性骨水泥及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104587524A (zh) * 2015-01-09 2015-05-06 华东理工大学 一种β-TCP/PGS复合支架及其制备方法和应用
US20170246316A1 (en) * 2016-02-25 2017-08-31 The Secant Group, Llc Composite containing poly(glycerol sebacate) filler
CN108478879A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 华南理工大学 一种多孔磷酸钙/天然高分子复合支架及其制备方法与应用
CN109705359A (zh) * 2018-12-27 2019-05-03 华东理工大学 一种改性聚乙二醇-聚癸二酸（pegs）可注射生物弹性体及其制备方法和应用
CN109985278A (zh) * 2019-04-24 2019-07-09 华东理工大学 一种复合引导骨再生膜及其制备方法和应用
CN110078880A (zh) * 2018-01-26 2019-08-02 华东理工大学 异氰酸酯交联聚乙二醇-聚癸二酸甘油酯生物弹性体及其制备方法和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104587524A (zh) * 2015-01-09 2015-05-06 华东理工大学 一种β-TCP/PGS复合支架及其制备方法和应用
US20170246316A1 (en) * 2016-02-25 2017-08-31 The Secant Group, Llc Composite containing poly(glycerol sebacate) filler
CN110078880A (zh) * 2018-01-26 2019-08-02 华东理工大学 异氰酸酯交联聚乙二醇-聚癸二酸甘油酯生物弹性体及其制备方法和应用
CN108478879A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 华南理工大学 一种多孔磷酸钙/天然高分子复合支架及其制备方法与应用
CN109705359A (zh) * 2018-12-27 2019-05-03 华东理工大学 一种改性聚乙二醇-聚癸二酸（pegs）可注射生物弹性体及其制备方法和应用
CN109985278A (zh) * 2019-04-24 2019-07-09 华东理工大学 一种复合引导骨再生膜及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何丹农团队编著: "《纳米科技与微纳制造研究-技术路线图》", 31 August 2018, 上海科学技术文献出版社 *
支音等: "PEGS/β-TCP屏障膜在促进大鼠颅骨缺损骨组织再生中的作用", 《中国口腔颌面外科杂志》 *
杜朝等: "3D打印β-TCP多孔复合支架的力学和生物学特性", 《医用生物力学》 *
段钢等: "3D打印β-磷酸三钙仿生骨支架修复兔股骨髁骨缺损", 《骨科临床与研究杂志》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113320144A (zh) * 2021-06-28 2021-08-31 苏州大学 用于修复跟腱缺损的3d打印支架及其制备方法
CN117771443A (zh) * 2023-04-18 2024-03-29 华东理工大学 一种可生物降解、可注射骨水泥及其制备方法和应用
CN118141980A (zh) * 2024-03-08 2024-06-07 上海瑞邦生物材料有限公司 一种选择性抑制纤维组织生长的可注射骨水泥及其制备方法和应用
CN118141982A (zh) * 2024-03-08 2024-06-07 华东理工大学 一种用于骨质疏松症的可生物降解、可注射粘结性骨水泥及其制备方法和应用

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Inventor before: Zhang Changru

Inventor before: Wang Yanxiang

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