CN115252907B - 一种复合颅骨脑膜修复支架及其增材制造方法和应用 - Google Patents
一种复合颅骨脑膜修复支架及其增材制造方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115252907B CN115252907B CN202211122610.XA CN202211122610A CN115252907B CN 115252907 B CN115252907 B CN 115252907B CN 202211122610 A CN202211122610 A CN 202211122610A CN 115252907 B CN115252907 B CN 115252907B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- composite
- meninges
- meningeal
- cranium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000002418 meninge Anatomy 0.000 title claims abstract description 120
- 230000008439 repair process Effects 0.000 title claims abstract description 75
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 150
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 84
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 claims abstract description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 35
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims description 13
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 claims description 13
- 239000003470 adrenal cortex hormone Substances 0.000 claims description 11
- RKHQGWMMUURILY-UHRZLXHJSA-N cortivazol Chemical compound C([C@H]1[C@@H]2C[C@H]([C@]([C@@]2(C)C[C@H](O)[C@@H]1[C@@]1(C)C2)(O)C(=O)COC(C)=O)C)=C(C)C1=CC1=C2C=NN1C1=CC=CC=C1 RKHQGWMMUURILY-UHRZLXHJSA-N 0.000 claims description 11
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 10
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 10
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 claims description 10
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 7
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 5
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 4
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 4
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 4
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims description 3
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 3
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims description 3
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 3
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000005312 bioglass Substances 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 3
- 229960005188 collagen Drugs 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims description 3
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 2
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 claims description 2
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 claims description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Polymers OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 claims description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940045110 chitosan Drugs 0.000 claims description 2
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 claims description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 2
- 229940014259 gelatin Drugs 0.000 claims description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000007648 laser printing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 claims description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002463 poly(p-dioxanone) polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000622 polydioxanone Substances 0.000 claims description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 abstract description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 abstract description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 28
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 13
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 10
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 10
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 230000010478 bone regeneration Effects 0.000 description 4
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 229920000432 Polylactide-block-poly(ethylene glycol)-block-polylactide Polymers 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010017 direct printing Methods 0.000 description 1
- 230000026058 directional locomotion Effects 0.000 description 1
- 210000001951 dura mater Anatomy 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 229960000869 magnesium oxide Drugs 0.000 description 1
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940091250 magnesium supplement Drugs 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000671 polyethylene glycol diacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002643 polyglutamic acid Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/18—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/025—Other specific inorganic materials not covered by A61L27/04 - A61L27/12
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/04—Metals or alloys
- A61L27/047—Other specific metals or alloys not covered by A61L27/042 - A61L27/045 or A61L27/06
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/10—Ceramics or glasses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/12—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/20—Polysaccharides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
- A61L27/24—Collagen
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/28—Materials for coating prostheses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
- B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
- A61L2300/606—Coatings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种复合颅骨脑膜修复支架及其增材制造方法和应用，涉及植入三类医疗器械领域。该修复支架采用有机材料或者有机材料与非有机材料的复合材料通过增材制造方式制备而成，复合颅骨脑膜修复支架包括位于最外层类皮质骨层、位于中间层的类松质骨层和位于最内层的脑膜层，非有机材料占比：脑膜层≤类松质骨层≤类皮质骨层；打印丝径：脑膜层≤类松质骨层≤类皮质骨层；孔隙率：脑膜层≥类松质骨层≥类皮质骨层。本申请可以获得内部柔软有弹性且外部支撑力佳的支架，细胞和血液中的营养物质易于攀爬于内层的脑膜层内，对脑膜进行修复并形成血管化网络，细胞吸附后可沿着支架空隙定向移动，进而达到同时修复脑膜与颅骨的治疗效果。
Description
技术领域
本发明涉及三类医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种复合颅骨脑膜修复支架及其增材制造方法和应用。
背景技术
颅骨损伤是临床骨科最常见的病症之一，由创伤、感染、肿瘤切除以及先天性骨异常等疾病导致大面积颅骨缺损的修复一直是矫形外科、颅面外科和征信外科所共同面临的难题。
目前临床上的颅骨损伤常常伴随着硬脑膜的损伤，需要同时对颅骨和脑膜进行修复，然而，目前颅骨和脑膜损伤的修复采用两种不同的产品，需要分别植入和固定来进行手术操作，极大地增加了手术的时长。另外，由于损伤程度的不同，所需要的颅骨与脑膜修复产品的要求存在显著差异，需要一种最贴近患者真是颅骨与脑膜创面的产品来进行修复。鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合颅骨脑膜修复支架及其增材制造方法和应用。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种复合颅骨脑膜修复支架，其采用有机材料或者有机材料与非有机材料的复合材料通过增材制造方式制备而成，所述复合颅骨脑膜修复支架包括类皮质骨层、类松质骨层和脑膜层，所述类皮质骨层位于最外层，所述脑膜层位于最内层，所述类松质骨层位于所述类皮质骨层和所述脑膜层之间；
所述类皮质骨层、所述类松质骨层和所述脑膜层的非有机材料占比：脑膜层≤类松质骨层≤类皮质骨层；打印丝径：脑膜层≤类松质骨层≤类皮质骨层；孔隙率：脑膜层≥类松质骨层≥类皮质骨层。
第二方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项所述的复合颅骨脑膜修复支架的增材制造方法，其包括：
（1）根据患者颅骨的影像学数据进行相匹配的设计并制造出复合颅骨脑膜修复支架的模型结构；将复合颅骨脑膜修复支架分为脑膜层、类松质骨层与类皮质骨层；然后结合分层软件对所建模型进行分层切片处理，并设置脑膜层、类松质骨层与类皮质骨层内部支撑的打印材料、丝径以及孔隙率满足上述要求，将设计好的三维模型输入打印机中；
（2）将脑膜层的原料置于第一打印原料罐内，将类松质骨层的原料置于第二打印原料罐内，将类皮质骨层的原料置于第三打印原料罐内，分别调节打印参数并依次打印类皮质骨层、类松质骨层和脑膜层。
第三方面，本发明提供如前述实施方式任一项所述的复合颅骨脑膜修复支架在制备治疗或改善颅骨缺损的组织工程支架中的应用。
本发明具有以下有益效果：
本申请提供的复合颅骨脑膜修复支架通过一次打印成型类皮质骨层、类松质骨层和脑膜层，并限定其非有机材料占比依次变小、打印丝径依次变小且孔隙率依次增大，其中，非有机材料用于为修护支架提供一定的支撑强度，由于内层的脑膜层需要柔软具有弹性的性质，因此其所需的非有机材料用量最少，而类皮质骨层作为最外层起到支撑整个支架的作用，其所需的非有机材料用量最多。进一步的，本申请中通过限定丝径和孔隙率，使得细胞和血液更易于攀爬于内层的脑膜层内，形成血管化，同时也易于吸收营养物质，随着由内至外孔隙率的变小，可以使细胞定向移动，细胞更容易生长至孔隙内，进而具有更好的治疗效果。本申请的增材制造方法操作简单，易于实现，制备获得的复合颅骨脑膜修复支架可以广泛应用于制备治疗或改善颅骨缺损的组织工程支架中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请提供的复合颅骨脑膜修复支架的结构示意图；
图2为本申请提供的复合颅骨脑膜修复支架采用螺钉固定时的结构示意图；
图3为本申请提供的复合颅骨脑膜修复支架采用缝合固定时的结构示意图。
图标：100-复合颅骨脑膜修复支架；101-类皮质骨层；102-类松质骨层；103-脑膜层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
请参阅图1，本发明提供一种复合颅骨脑膜修复支架100，其采用有机材料或者有机材料与非有机材料的复合材料通过增材制造方式制备而成，本申请中，采用有机和非有机材料进行结合来模拟人体骨成分，使得支架成分更贴近患者真实的颅骨与脑膜创面。
具体来说，本申请中的复合颅骨脑膜修复支架100包括类皮质骨层101、类松质骨层102和脑膜层103，类皮质骨层101位于最外层，脑膜层103位于最内层，类松质骨层102位于类皮质骨层101和脑膜层103之间；类皮质骨层101、类松质骨层102和脑膜层103的非有机材料占比依次变小，孔隙率依次增大且打印丝径依次变小。
本申请中，通过对类皮质骨层101、类松质骨层102和脑膜层103的有机材料和非有机材料的占比进行调控，同时调控各自的孔隙率和打印丝径进行增材制造，可以达到更好的治疗效果，其中，增材制造方式包括但不限于挤出打印、光固化打印、微流控打印、激光打印、声波打印、直写打印或全息打印。
其中，有机材料包括但不限于聚己内酯（PCL）、聚乳酸（PLA）、聚乙交酯（PGA）、聚乳酸-乙交酯共聚物（PLGA）、聚二噁烷酮（PDS）、聚乳酸己内酯（PLCL）、聚乳酸-乙二醇-乳酸共聚物（PLA-PEG-PLA）、聚乙二醇 (PEG)、甲氧基聚乙二醇（mPEG）、聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）、海藻酸盐、透明质酸、胶原蛋白、明胶、壳聚糖、纤维蛋白原中的一种或多种。
非有机材料包括但不限于磷酸三钙（TCP）、羟基磷灰石、生物玻璃、生物水泥、镁、锌、硒、硅、锶以及这些元素的氧化物中的一种或多种。
本申请中，非有机材料用于为修护支架提供一定的支撑强度，其中，类皮质骨层101作为最外层，其需要有较强的支撑力和强度，因此，本申请中非有机材料占比：脑膜层103≤类松质骨层102≤类皮质骨层101。更具体的，类皮质骨层101的有机材料占比最多，而类松质骨层102次之，脑膜层103的特性主要是柔软富有弹性，因此其有机材料占比最少。
具体到本实施例中，类皮质骨层101的原料中非有机材料占比为10-70 wt.%，有机材料占比为30-90 wt.%；类松质骨层102的原料中非有机材料占比为0-60 wt.%，有机材料占比为40-100 wt.%；脑膜层103的原料中非有机材料占比为0-50 wt.%，有机材料占比为50-100 wt.%。
优选地，类皮质骨层101的原料中非有机材料占比为20-50 wt.%，有机材料占比为50-80 wt.%；类松质骨层102的原料中非有机材料占比为10-40 wt.%，有机材料占比为60-90 wt.%；脑膜层103的原料中非有机材料占比为0-30 wt.%，有机材料占比为70-100 wt.%。
本申请中通过对类皮质骨层101、类松质骨层102和脑膜层103的有机材料和非有机材料的占比进行调控，可以获得内部柔软，具有弹性且外部支撑力佳的支架。
本申请中，打印丝径即3D打印出的纤维直径，由于复合颅骨脑膜修复支架100是置于颅骨内的，颅骨具有大量的细胞和血管，本申请通过植入复合颅骨脑膜修复支架100，可以使新生血管向材料长入，本申请的复合颅骨脑膜修复支架100可以保证力学稳定性，同时可诱导骨愈合，本申请中通过不同尺寸的打印丝径可以模拟骨小梁与细胞外基质微结构，进而促进脑膜修复与颅骨修复，同时诱导血管网络的再生。
纤维直径不同也会对细胞粘附产生影响，细胞在接触粗纤维时更倾向于整体粘附与粗纤维表面，以圆形方式填充孔隙；而在接触细纤维时细胞则更倾向于以一端缠绕细纤维，进而形成“搭桥”。由此，细胞在特定排布的粗细纤维上，产生了明显的定向生长趋势。
本申请中，打印丝径：脑膜层103≤类松质骨层102≤类皮质骨层101，具体来说，类皮质骨层101的打印丝径300μm-1000μm，优选为300μm -500μm。类松质骨层102的打印丝径100μm -300μm，优选为200μm -300μm。脑膜层103的打印丝径20 nm-100μm，优选1μm -100μm。本申请中的脑膜层103的打印丝径小，接近于细胞尺度，此时，可以调控支架诱导细胞的特定生长，从而获得更佳的治疗效果。
进一步地，本申请还限定每层的孔隙率，其中，孔隙率脑膜层103≥类松质骨层102≥类皮质骨层101，更具体来说，类皮质骨层101的孔隙率为10%-70%，优选40%-70%；类松质骨层102的孔隙率为20%-80%，优选50%-80%；脑膜层103的孔隙率为30%-90%，优选60%-90%。
孔隙率越大，吸附效果越佳，本申请中通过限定脑膜层103的孔隙率最大，有利于促进细胞生长至孔隙内，同时，类松质骨层102的孔隙率适中，而类皮质骨层101的孔隙率最少，此时可以定向诱导细胞和血管朝着脑膜层103生长并依次生长至类松质骨层102和类皮质骨层101。
进一步地，本申请还限定每层的孔间连通率，其中，孔间连通率脑膜层103≥类松质骨层102≥类皮质骨层101，更具体来说，类皮质骨层101的孔间连通率为60%-100%，优选80%-100%；类松质骨层102的孔间连通率为60%-100%，优选80%-100%；脑膜层103的孔间连通率为60%-100%，优选80%-100%。
孔间连通率是反应结构面延伸程度和连通状况的一种重要参数，本申请中通过限定孔间连通率可以保证类皮质骨层101、类松质骨层102和脑膜层103的结构，使得复合颅骨脑膜修复支架100性能更佳。
此外，复合颅骨脑膜修复支架100还设置有排液孔道，排液孔道贯穿类皮质骨层101、类松质骨层102和脑膜层103。排液孔道的设置可以配合积液引流装置，进而实现将积液排出。
进一步地，本申请中的复合颅骨脑膜修复支架100的表面还设置有药物涂层，从而减缓颅骨脑膜可能存在的炎症或其他病变可能，药物涂层可以通过浸泡或喷涂的方式设置于复合颅骨脑膜修复支架100的表面，药物在复合颅骨脑膜修复支架100的表面缓慢释放，可以促进组织再生。此外，本申请的复合颅骨脑膜修复支架100与颅骨和脑膜有多种固定方式，例如螺钉固定（如图2所示）或者缝合固定（如图3所示）。
第二方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的复合颅骨脑膜修复支架100的增材制造方法，其包括：
（1）根据患者颅骨的影像学数据进行相匹配的设计并制造出复合颅骨脑膜修复支架100的模型结构；将复合颅骨脑膜修复支架100分为脑膜层103、类松质骨层102与类皮质骨层101；然后结合分层软件对所建模型进行分层切片处理，并设置脑膜层103、类松质骨层102与类皮质骨层101内部支撑的打印材料、丝径以及孔隙率满足上述要求，将设计好的三维模型输入打印机中；
（2）将脑膜层103的原料置于第一打印原料罐内，将类松质骨层102的原料置于第二打印原料罐内，将类皮质骨层101的原料置于第三打印原料罐内，分别调节打印参数并依次打印类皮质骨层101、类松质骨层102和脑膜层103。
本申请的后处理工艺可以根据脑膜层103、类松质骨层102与类皮质骨层101的原料成分和用量进行选择，例如，当非有机材料过多时（例如大于70%），可以进行烧结，其他情况可不进行烧结，直接打印成型，操作简单，省略了现有陶瓷材料打印需要固化和烧结的操作。本申请的增材制造方法操作简单，易于实现，制备获得的复合颅骨脑膜修复支架100可以广泛应用于制备治疗或改善颅骨缺损的组织工程支架中。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种复合颅骨脑膜修复支架100，其包括脑膜层103、类松质骨层102与类皮质骨层101；脑膜层103由聚己内酯组成，孔隙率为90%，打印丝径为20 μm，孔间连通率为95%；类松质骨层102由80%聚己内酯与20%磷酸三钙组成，孔隙率为80%，打印丝径为200μm，孔间连通率为86%；类皮质骨层101由70%聚己内酯与30%磷酸三钙组成，孔隙率为60%，打印丝径为500μm，孔间连通率为75%。
其增材制造方法包括：
（1）根据患者颅骨的影像学数据进行相匹配的设计并制造出复合颅骨脑膜修复支架100的模型结构；将复合颅骨脑膜修复支架100分为脑膜层103、类松质骨层102与类皮质骨层101；然后结合分层软件对所建模型进行分层切片处理，并设置脑膜层103、类松质骨层102与类皮质骨层101内部支撑的打印材料、丝径、相邻喷丝的间距、以及孔隙率满足上述要求，将设计好的三维模型输入三维直写打印机中；
（2）将脑膜层103的原料置于第一打印原料罐内，将类松质骨层102的原料置于第二打印原料罐内，将类皮质骨层101的原料置于第三打印原料罐内，分别调节直写打印机的打印参数并依次打印类皮质骨层101、类松质骨层102和脑膜层103。
实施例2
本实施例提供了一种复合颅骨脑膜修复支架100，其包括脑膜层103、类松质骨层102与类皮质骨层101；脑膜层103由90%的有机材料和10%的非有机材料组成，孔隙率为80%，打印丝径为50 μm，孔间连通率为91%；类松质骨层102由70%的有机材料和30%非有机材料组成，孔隙率为70%，打印丝径为300μm，孔间连通率为84%；类皮质骨层101由60%的有机材料和40%非有机材料组成，孔隙率为50%，打印丝径为400μm，孔间连通率为82%，其中，有机材料为质量比为1:1的聚乳酸和聚乙交酯，非有机材料为质量比为1:1的羟基磷灰石和生物玻璃。
其增材制造方法基本与实施例1相同，区别仅在于本实施例中采用挤出打印的方式进行制备。
实施例3
本实施例提供了一种复合颅骨脑膜修复支架100，其包括脑膜层103、类松质骨层102与类皮质骨层101；脑膜层103由70%的有机材料和30%非有机材料组成，孔隙率为90%，打印丝径为5 μm，孔间连通率为98%；类松质骨层102由60%的有机材料和40%非有机材料组成，孔隙率为80%，打印丝径为200μm，孔间连通率为87%；类皮质骨层101由50%的有机材料和50%非有机材料组成，孔隙率为70%，打印丝径为400μm，孔间连通率为83%，其中，有机材料为壳聚糖，非有机材料为质量比为1:1的羟基磷灰石和生物水泥。
其增材制造方法基本与实施例1相同，区别仅在于本实施例中采用微流控打印的方式进行制备，本实施例中在打印时，预设贯穿类皮质骨层101、类松质骨层102和脑膜层103的排液孔道。
实施例4
本实施例提供了一种复合颅骨脑膜修复支架100，其包括脑膜层103、类松质骨层102与类皮质骨层101；脑膜层103由有机材料组成，孔隙率为50%，打印丝径为100 μm，孔间连通率为88%；类松质骨层102由50%的有机材料和50%非有机材料组成，孔隙率为40%，打印丝径为100μm，孔间连通率为89%；类皮质骨层101由30%的有机材料和70%非有机材料组成，孔隙率为20%，打印丝径为800μm，孔间连通率为65%，其中，有机材料为质量比为1:1:1的海藻酸盐、透明质酸和胶原蛋白，非有机材料为质量比为1:1:1的生物水泥、镁和二氧化硅。
其增材制造方法基本与实施例1相同，区别仅在于本实施例中采用全息打印的方式进行制备。
实施例5
本对比例提供了一种修复支架，其基本与实施例1相同，区别仅在于丝径不同，本对比例中修复支架包括脑膜层103、类松质骨层102与类皮质骨层101；脑膜层103由聚己内酯组成，孔隙率为90%，打印丝径为300 μm，孔间连通率为83%；类松质骨层102由80%聚己内酯与20%磷酸三钙组成，孔隙率为80%，打印丝径为300μm，孔间连通率为84%；类皮质骨层101由70%聚己内酯与30%磷酸三钙组成，孔隙率为60%，打印丝径为300μm，孔间连通率为85%。
对比例1
本对比例提供的了一种修复支架，支架为统一结构，由70%聚己内酯与30%磷酸三钙组成，孔隙率为60%，打印丝径为500μm，孔间连通率为75%。
对比例2
本对比例提供的了一种修复支架，支架分为第一支架和第二支架，其中，第一支架包括类松质骨层102与类皮质骨层101；类松质骨层102由80%聚己内酯与20%磷酸三钙组成，孔隙率为80%，打印丝径为200μm，孔间连通率为85%；类皮质骨层101由70%聚己内酯与30%磷酸三钙组成，孔隙率为60%，打印丝径为500μm，孔间连通率为79%。第二支架包括脑膜层103；脑膜层103由聚己内酯组成，孔隙率为90%，打印丝径为20 μm，孔间连通率为96%。第一支架和第二支架分别增材制造，制造结束后进行组合安装。
将上述实施例1-5以及对比例1-2获得的支架植入到比格犬临界尺寸颅骨缺损中，并设置对照组（不放支架），120天后将支架取出，进行硬组织切片与H&E染色，请神经外科专科医生对切片结果进行盲审阅片，分别对脑膜修复、骨再生与血管化情况进行评分，评分分为“++”、“+”和“-”。
评价标准为：
“++”表示支架与组织相容性好，并有明显的新生骨小梁与脑膜纤维层再生；
“+”表示支架与组织相容性好，并有一定的新生骨小梁与脑膜纤维层再生；
“-”表示支架与组织相容性好，未观察到新生骨小梁与脑膜纤维层再生。
评价结果如下表格。
从上表可以看出，本申请的实施例1-5提供的支架有利于脑膜再生、骨再生和血管化，其中，实施例4中孔隙率和孔间连通率降低，导致脑膜再生、骨再生和血管化的效果略差于实施例1-3，实施例5中的丝径不在本申请的优选范围内，且每一层均采用300μm的丝进行打印，这会导致脑膜层103和类松质骨层102的孔间连通率降低，导致脑膜再生、骨再生和血管化的效果略差于实施例1-3。同时，从对比例1可以看出，同一材料、孔隙率和打印丝径制备获得的支架孔间连通率低且无法实现脑膜再生，这是由于对比例1中贴近脑膜的部位硬度大，孔隙率低，导致脑膜再生难度加大。而对比例2中将第一支架和第二支架进行组合安装，由于第一支架和第二支架需要分别植入并分别固定，对比例2的操作方式不仅会加大手术时间，同时第一支架和第二支架之间还存在配合间隙和摩擦，导致最内层的脑膜再生难度加大。
综上所述，本申请提供的复合颅骨脑膜修复支架100通过一次打印成型类皮质骨层101、类松质骨层102和脑膜层103，并限定其非有机材料占比依次变小、打印丝径依次变小且孔隙率依次增大，其中，非有机材料用于为修护支架提供一定的支撑强度，由于内层的脑膜层103需要柔软具有弹性的性质，因此其所需的非有机材料用量最少，而类皮质骨层101作为最外层起到支撑整个支架的作用，其所需的非有机材料用量最多。进一步的，本申请中通过限定丝径和孔隙率，使得细胞和血液更易于攀爬于内层的脑膜层103内，形成血管化，同时也易于吸收营养物质，随着由内至外孔隙率的变小，可以使细胞定向移动，细胞更容易生长至孔隙内，进而具有更好的治疗效果。本申请的增材制造方法操作简单，易于实现，制备获得的复合颅骨脑膜修复支架100可以广泛应用于制备治疗或改善颅骨缺损的组织工程支架中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (26)
1.一种复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，其采用有机材料或者有机材料与非有机材料的复合材料通过增材制造方式制备而成，所述复合颅骨脑膜修复支架包括类皮质骨层、类松质骨层和脑膜层，所述类皮质骨层位于最外层，所述脑膜层位于最内层，所述类松质骨层位于所述类皮质骨层和所述脑膜层之间；
所述类皮质骨层、所述类松质骨层和所述脑膜层的非有机材料占比：脑膜层≤类松质骨层≤类皮质骨层；打印丝径：脑膜层≤类松质骨层≤类皮质骨层；孔隙率：脑膜层≥类松质骨层≥类皮质骨层；
所述类皮质骨层的孔隙率为10%-70%，所述类松质骨层的孔隙率为20%-80%，所述脑膜层的孔隙率为30%-90%；所述类皮质骨层的打印丝径300μm-1000μm；所述类松质骨层的打印丝径100μm -300μm；所述脑膜层的打印丝径20 nm-100μm。
2.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类皮质骨层的原料中非有机材料占比为10-70 wt.%，有机材料占比为30-90 wt.%。
3.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类皮质骨层的原料中非有机材料占比为20-50 wt.%，有机材料占比为50-80 wt.%。
4.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类皮质骨层的孔隙率为40%-70%。
5.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类皮质骨层的打印丝径为300μm -500μm。
6.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类皮质骨层的孔间连通率为60-100%。
7.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类皮质骨层的孔间连通率为80-100%。
8.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类松质骨层的原料中非有机材料占比为0-60 wt.%，有机材料占比为40-100 wt.%。
9.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类松质骨层的原料中非有机材料占比为10-40 wt.%，有机材料占比为60-90 wt.%。
10.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类松质骨层的孔隙率为50%-80%。
11.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类松质骨层的打印丝径为200μm -300μm。
12.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类松质骨层的孔间连通率为60-100%。
13.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述类松质骨层的孔间连通率80-100%。
14.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述脑膜层的原料中非有机材料占比为0-50 wt.%，有机材料占比为50-100 wt.%。
15.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述脑膜层的原料中非有机材料占比为0-30 wt.%，有机材料占比为70-100 wt.%。
16.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述脑膜层的孔隙率为60%-90%。
17.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述脑膜层的打印丝为1μm -100μm。
18.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述脑膜层的孔间连通率为60-100%。
19.根据权利要求1所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述脑膜层的孔间连通率为80-100%。
20.根据权利要求1-19任一项所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述有机材料包括聚己内酯、聚乳酸、聚乙交酯、聚乳酸-乙交酯共聚物、聚二噁烷酮、聚乳酸己内酯、聚乳酸-乙二醇-乳酸共聚物、聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、海藻酸盐、透明质酸、胶原蛋白、明胶、壳聚糖、纤维蛋白原中的一种或多种。
21.根据权利要求1-19任一项所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述非有机材料包括磷酸三钙、羟基磷灰石、生物玻璃、生物水泥、镁、锌、硒、硅、锶以及这些元素的氧化物中的一种或多种。
22.根据权利要求1-19任一项所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述复合颅骨脑膜修复支架还设置有排液孔道，所述排液孔道贯穿所述类皮质骨层、所述类松质骨层和所述脑膜层。
23.根据权利要求1-19任一项所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述复合颅骨脑膜修复支架的表面还设置有药物涂层。
24.根据权利要求1-19任一项所述的复合颅骨脑膜修复支架，其特征在于，所述增材制造包括挤出打印、光固化打印、微流控打印、激光打印、声波打印、直写打印或全息打印。
25.一种如权利要求1-24任一项所述的复合颅骨脑膜修复支架的增材制造方法，其特征在于，其包括：
（1）根据患者颅骨的影像学数据进行相匹配的设计并制造出复合颅骨脑膜修复支架的模型结构；将复合颅骨脑膜修复支架分为脑膜层、类松质骨层与类皮质骨层；然后结合分层软件对所建模型进行分层切片处理，并设置脑膜层、类松质骨层与类皮质骨层内部支撑的打印材料、丝径、孔隙率，将设计好的三维模型输入打印机中；
（2）将脑膜层的原料置于第一打印原料罐内，将类松质骨层的原料置于第二打印原料罐内，将类皮质骨层的原料置于第三打印原料罐内，分别调节打印参数并依次打印类皮质骨层、类松质骨层和脑膜层。
26.如权利要求1-24任一项所述的复合颅骨脑膜修复支架在制备治疗或改善颅骨缺损的组织工程支架中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211122610.XA CN115252907B (zh) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 一种复合颅骨脑膜修复支架及其增材制造方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211122610.XA CN115252907B (zh) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 一种复合颅骨脑膜修复支架及其增材制造方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115252907A CN115252907A (zh) | 2022-11-01 |
| CN115252907B true CN115252907B (zh) | 2023-12-19 |
Family
ID=83757260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211122610.XA Active CN115252907B (zh) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 一种复合颅骨脑膜修复支架及其增材制造方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115252907B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104667345A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-06-03 | 深圳迈普再生医学科技有限公司 | 一种具有生物活性的颅骨修复假体及其制备方法 |
| CN105536047A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-04 | 青岛佰众化工技术有限公司 | 一种颅骨修复材料及其制备方法 |
| CN108273137A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-07-13 | 山东百多安医疗器械有限公司 | 一种多孔仿生颅骨修复材料及个性化制作方法 |
| CN108478866A (zh) * | 2013-06-28 | 2018-09-04 | 广州迈普再生医学科技股份有限公司 | 组织修复支架、其制备方法和用途 |
| CN109876184A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-14 | 广州迈普再生医学科技股份有限公司 | 一种弹性可形变颅底骨缺损修复支架及其制备方法 |
| CN209916294U (zh) * | 2018-11-29 | 2020-01-10 | 北京奥精医药科技有限公司 | 一种诱导骨组织再生的颅骨修复体 |
| CN111110404A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-08 | 苏州诺普再生医学有限公司 | 一种3d打印的多结构骨复合支架 |
| CN114504407A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-17 | 武汉亚洲生物材料有限公司 | 一种3d打印含生长因子的颅骨修复钛网及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10034961B1 (en) * | 2017-01-12 | 2018-07-31 | Beijing Bonsci Technology Co., Ltd. | Composite dura substitute implant |
-
2022
- 2022-09-15 CN CN202211122610.XA patent/CN115252907B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108478866A (zh) * | 2013-06-28 | 2018-09-04 | 广州迈普再生医学科技股份有限公司 | 组织修复支架、其制备方法和用途 |
| CN104667345A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-06-03 | 深圳迈普再生医学科技有限公司 | 一种具有生物活性的颅骨修复假体及其制备方法 |
| CN105536047A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-04 | 青岛佰众化工技术有限公司 | 一种颅骨修复材料及其制备方法 |
| CN108273137A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-07-13 | 山东百多安医疗器械有限公司 | 一种多孔仿生颅骨修复材料及个性化制作方法 |
| CN209916294U (zh) * | 2018-11-29 | 2020-01-10 | 北京奥精医药科技有限公司 | 一种诱导骨组织再生的颅骨修复体 |
| CN109876184A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-14 | 广州迈普再生医学科技股份有限公司 | 一种弹性可形变颅底骨缺损修复支架及其制备方法 |
| CN111110404A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-08 | 苏州诺普再生医学有限公司 | 一种3d打印的多结构骨复合支架 |
| CN114504407A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-17 | 武汉亚洲生物材料有限公司 | 一种3d打印含生长因子的颅骨修复钛网及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 两种骨修复材料修复兔颅骨骨缺损:X射线评估效果;阳懿等;《中国组织工程研究与临床康复》;第14卷(第34期);6283-6286 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115252907A (zh) | 2022-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | New forms of electrospun nanofiber materials for biomedical applications | |
| US11432922B2 (en) | Biomaterial based on aligned fibers, arranged in a gradient interface, with mechanical reinforcement for tracheal regeneration and repair | |
| Zheng et al. | Incorporation of Cu-containing bioactive glass nanoparticles in gelatin-coated scaffolds enhances bioactivity and osteogenic activity | |
| JP5792736B2 (ja) | 人工的に作り出した多孔性を有する動的な生体活性骨移植材料 | |
| US20210008505A1 (en) | Novel electrospun synthetic dental barrier membranes for guided tissue regeneration and guided bone regeneration applications | |
| EP1345635B1 (en) | Bioabsorbable wound dressing | |
| US7763272B2 (en) | Support material for tissue engineering, for producing implants or implant materials, and an implant produced with the support material | |
| TWI436779B (zh) | 齒槽骨修復用之生物可分解性填補物 | |
| US20090148489A1 (en) | Bioabsorbable material | |
| KR100564366B1 (ko) | 나노 섬유형 부직포를 이용한 조직 재생용 차폐막 및 그의 제조 방법 | |
| JP2013510246A (ja) | 医療用不織布及びその製造プロセス | |
| Fu et al. | Promoting bone regeneration via bioactive calcium silicate nanowires reinforced poly (ε-caprolactone) electrospun fibrous membranes | |
| CN101773689A (zh) | 外科修复补片 | |
| Lin et al. | Advances in filament structure of 3D bioprinted biodegradable bone repair scaffolds | |
| EP2503033A1 (en) | Development of bioactive electrospun coatings for biomedical applications | |
| Zhou et al. | In-vitro and in-vivo studies of 4D printed shape memory scaffolds with bioactive fillers and coating for enhanced bone tissue regeneration | |
| Sachdev IV et al. | A review on techniques and biomaterials used in 3D bioprinting | |
| CN115252907B (zh) | 一种复合颅骨脑膜修复支架及其增材制造方法和应用 | |
| CN112546299A (zh) | 一种3d打印的人工骨膜、人工骨、人工骨骼及其制备方法 | |
| CN108283732B (zh) | 一种用于牙槽骨骨增量的植骨复合材料 | |
| JP4915004B2 (ja) | 生分解性樹脂複合材料により構成される組織再生用足場（スカフォールド） | |
| CN108379654A (zh) | 一种多梯度载药浓度人工骨支架的制备方法 | |
| CN104368044A (zh) | 一种胶原基可降解脊柱融合器及其制备方法 | |
| CN115887774B (zh) | 生物膜、制备方法及其应用 | |
| CN115105641B (zh) | 一种可骨性愈合连接的皮下植入材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |