CN1647778A - 孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法 - Google Patents
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- CN1647778A CN1647778A CN 200410073323 CN200410073323A CN1647778A CN 1647778 A CN1647778 A CN 1647778A CN 200410073323 CN200410073323 CN 200410073323 CN 200410073323 A CN200410073323 A CN 200410073323A CN 1647778 A CN1647778 A CN 1647778A
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Abstract
一种孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，包括以下步骤，将聚氯乙烯球体和食盐晶体按比例混合置于塑料模具中，注入粘结剂，待粘接剂固化后，用去离子水洗去食盐晶体，得到聚氯乙稀高分子模板，注入羟基磷灰石浆料，加热干燥后再经烧结制得。用这种方法制备得到内部为三维连通球形孔结构的羟基磷灰石支架，强度高，孔间连通性好，由于孔隙率和孔尺寸按梯度变化，形成的三维连通梯度结构，与天然骨结构相似，提高了支架的力学性能和生物相容性，对于骨组织工程学临床研究有极其重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种人工骨的制备方法，尤其涉及一种孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法。
背景技术
在骨组织工程学领域中，作为修复或植入材料的多孔支架，为细胞生长提供了适合的环境，对于骨组织工程学临床研究有着极其重要的意义。现有技术中，对多孔支架的形状、选材及制备方法多有研究。
(1)中国专利[申请号]03141972，公开日期：2004.4.7公开号：1486754《一种球形高分子多孔支架及压模制备方法》中公开的是采用高分子制备支架，该方法限于制备高分子类生物材料，其制备过程利用压模的方法使高分子球相互结合在一起，降低了球之间的间隙量，制备出的高分子材料支架的强度较低。
(2)2002年6月出版的张琳、田杰谟编著的《多孔HA人工骨的研究透析与人工器官》和2004年2月出版的成国煌、陈晓明编著的《多孔β-TCP陶瓷的凝胶注模成型生物骨科材料与临床研究》中描述目前三维网孔陶瓷支架的制备和研究情况，这种多孔的材料已被证实具有一定的生物活性，但是由于网孔形状不均匀、应力集中等问题，削弱了材料的强度，使得它的力学性能不能满足植入材料的要求，因此，限制了这种网孔结构生物陶瓷的使用范围。
(3)1999年第16卷增刊的《生物医学工程学杂志》中发表了四川大学生物医学工程中心、第四军医大学西京医院全军骨科研究所周大利、郑昌琼、尹光福、刘丹平、胡蕴玉撰写的《高性能多孔β-磷酸三钙生物陶瓷制备新工艺研究》和2003第22卷第3期的《中国生物医学工程学报》由王欣宇、韩颖超、戴红莲、李世普撰写的《多孔梯度羟基磷灰石仿骨材料的制备和微观形貌观测》中，提出了采用添加造孔剂的方法分别制备出球形孔的β-TCP和羟基磷灰石陶瓷，但其内部孔道贯通性较差，影响了材料的生物活性。
(4)Petra E，Julia Y，Latvala RK，et al.《Porous carriers forbiomedical applications based on alginate hydrogels》，biomaterials，2000；21：1921以及del Real RP，Wolke J GC，Vallet-Regi M，et al.《A new methodto produce macropores in calcium phosphate cements》，《biomaterials》2002；23：3673-80，提出采用发泡法制备球形孔结构陶瓷支架，这种方法利用发泡原理，通过反应放出的气体来制孔，制得的支架具有较高的机械强度，但孔尺寸不均匀、连通性差，因此限制了该材料的应用。
发明内容
为了解决现有技术中支架强度不够、孔道连通性差的缺点，本发明的目的是提供一种孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，用这种方法制得的生物陶瓷支架具有三维连通球形内孔，孔隙率和孔尺寸按梯度变化，具有高强度、连通性好的特点。
本发明所采用的技术方案是：孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.5～1.0g溶入10～100ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末10～50g中加入10～200ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛0.2～3ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，球体支架的制备
取粒径为50～1000μm的聚氯乙烯球体和粒径20～600μm的食盐晶体，按体积比为2～5∶1的比例混合，食盐晶体的粒径是聚氯乙烯球体粒径的0.4～0.6倍，置于塑料模具中，所说的聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，滴入上述配好的粘接剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗20～40min，除去食盐晶体，在烘箱中50～90℃的温度下放置5～8小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中70～100℃的温度下放置5～8小时使之完全干燥；
第四步，烧结
排胶过程以3～5℃/min的烧结速率加温至400～600℃时，到温后保温2～4小时，即可烧去高分子球体支架和塑料模具；
致密化过程以3～5℃/min的烧结速率继续升温至1100～1250℃时保温2～4小时，然后随炉冷却至室温，可得内部为球形孔结构的羟基磷灰石生物陶瓷人工骨。
本发明较佳的技术方案在于，孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.5～1.0g溶入10～100ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末10～50g中加入10～200ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛0.2～3ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，球体支架的制备
取粒径为100～1000μm的聚氯乙烯球体和粒径40～600μm的食盐晶体，按体积比为2～5∶1的比例混合，食盐晶体的粒径是聚氯乙烯球体粒径的0.4～0.6倍，置于塑料模具中，所说的聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，滴入上述配好的粘接剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗20～40min，除去食盐晶体，在烘箱中50～90℃的温度下放置5～8小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中70～100℃的温度下放置5～8小时使之完全干燥；
第四步，烧结
排胶过程以3～5℃/min的烧结速率加温至400～600℃时，到温后保温2～4小时，即可烧去高分子球体支架和塑料模具；
致密化过程以3～5℃/min的烧结速率继续升温至1100～1250℃时保温2～4小时，然后随炉冷却至室温，可得内部为球形孔结构的羟基磷灰石生物陶瓷人工骨。
本发明的有益效果是，用这种方法制备得到内部为三维连通球形孔结构的支架，孔尺寸为50-900μm，孔隙率为40％～90％，其连通性好。这种球形内孔支架利用了球形特殊的几何力学性能提高了强度，当孔隙率为60％，机械强度可达11MPa，孔隙率和孔尺寸按梯度变化，形成的三维连通梯度结构，与天然骨结构相似，有利于成骨细胞的生长，具有良好的力学性能和生物相容性，对于骨组织工程学临床研究有极其重要的意义。
附图说明
图1是球体间粘接平面图；
图2是球体间粘接三维模型；
图3是球形孔扫描电镜照片；
图4是球孔和网孔在近似孔隙率的机械强度对比图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明进行详细说明。
孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.5～1.0g溶入10～100ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末10～50g中加入10～200ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛0.2～3ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为50～1000μm的聚氯乙烯球体和粒径20～600μm的食盐晶体，按体积比为2～5∶1的比例混合，食盐晶体的粒径是聚氯乙烯球体粒径的0.4～0.6倍，置于塑料模具中，所说的聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，滴入上述配好的粘接剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，参见图1中球体粘接的平面图，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗20～40min，除去食盐晶体，在烘箱中50～90℃的温度下放置5～8小时完全干燥后待用，参见图2，a为未洗去食盐晶体的模型图，b为洗去食盐晶体的模型图；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中70～100℃的温度下放置5～8小时使之完全干燥；
第四步，烧结
排胶过程以3～5℃/min的烧结速率加温至400～600℃时，到温后保温2～4小时，即可烧去高分子球体支架和塑料模具；
致密化过程以3～5℃/min的烧结速率继续升温至1100～1250℃时保温2～4小时，然后随炉冷却至室温，可得内部为球形孔结构的羟基磷灰石生物陶瓷人工骨，参见图3的制备后人工骨的球形孔形貌。
参见图4，用本发明的制备方法得到的平均孔隙率为55％、60％、80％的球形孔HA支架，与利用浸泽法制备的孔隙率相近似的网孔HA相比较，可以看出利用该技术制备出的球形孔生物陶瓷支架在孔隙率为60％时压缩强度可达11MPa左右，比相近孔隙率的网孔支架强度高很多。
实施例1
孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.5g溶入30ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末20g中加入10ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛0.2ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为50～380μm的聚氯乙烯球体和粒径20～230μm的食盐晶体，按体积比为2∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为50～150μm的球与20～90μm的食盐晶体混合，高度约为600μm，中层为150～250μm的球与60～150μm的食盐晶体混合，高度约为1000μm，最顶层为250～380μm的球与100～230μm的食盐晶体混合，高度约为1500μm，排列完成后，滴入上述配好的粘接剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗40min，除去食盐晶体，在烘箱中50℃的温度下放置8小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中70℃的温度下放置5小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以3℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温2小时，以4℃/min的速率加热到1250℃时保温2小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
实施例2
孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.6g溶入40ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末30g中加入200ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛3ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为150～550μm的聚氯乙烯球体和粒径60～325μm的食盐晶体，按体积比为3∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为150～250μm的球与60～150μm的食盐晶体混合，高度约为1000μm，中层为250～425μm的球与100～250μm的食盐晶体混合，高度约为1600μm，最顶层为425～550μm的球与180～325μm的食盐晶体混合，高度约为2000μm，排列完成后，滴入上述配好的粘接剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗30min，除去食盐晶体，在烘箱中55℃的温度下放置6小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中80℃的温度下放置6小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以4℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温2小时，以4℃/min的速率加热到1250℃时保温2小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
实施例3
孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.7g溶入80ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末35g中加入50ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛0.7ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为230～600μm的聚氯乙烯球体和粒径90～360μm的食盐晶体，按体积比为5∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为230～380μm的球与90～230μm的食盐晶体混合，高度约为1500μm，中层为380～500μm的球与160～300μm的食盐晶体混合，高度约为2000μm，最顶层为500～600μm的球与200～360μm的食盐晶体混合，高度约为2400μm，排列完成后，滴入上述配好的粘接剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗35min，除去食盐晶体，在烘箱中65℃的温度下放置7.5小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中85℃的温度下放置7小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以3℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温2小时，以5℃/min的速率加热到1250℃时保温2小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
实施例4
孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.7g溶入10ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末40g中加入80ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛2.5ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为300～700μm的聚氯乙烯球体和粒径120～425μm的食盐晶体，按体积比为4∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为300～425μm的球与120～250μm的食盐晶体混合，高度约为1800μm，中层为425～550μm的球与180～330μm的食盐晶体混合，高度约为2400μm，最顶层为550～700μm的球与230～425μm的食盐晶体混合，高度约为3000μm，排列完成后，滴入上述配好的粘接剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗30min，除去食盐晶体，在烘箱中75℃的温度下放置6.5小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中90℃的温度下放置8小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以4℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温2小时，以5℃/min的速率加热到1250℃时保温2小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
实施例5
孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.9g溶入60ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.5～5μm的羟基磷灰石粉末10g中加入120ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛1.5ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为380～830μm的聚氯乙烯球体和粒径150～500μm的食盐晶体，按体积比为3∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为380～550μm的球与150～330μm的食盐晶体混合，高度约为2200μm，中层为550～700μm的球与220～425μm的食盐晶体混合，高度约为3000μm，最顶层为700～830μm的球与300～500μm的食盐晶体混合，高度约为3400μm，排列完成后，滴入上述配好的粘接剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗20min，除去食盐晶体，在烘箱中85℃的温度下放置6小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中95℃的温度下放置7.5小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以5℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温3小时，以3℃/min的速率加热到1250℃时保温3小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
实施例6
孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料1.0g溶入100ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末50g中加入150ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛2ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为500～1000μm的聚氯乙烯球体和粒径200～600μm的食盐晶体，按体积比为5∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为500～700μm的球与200～425μm的食盐晶体混合，高度约为3000μm，中层为700～830μm的球与300～500μm的食盐晶体混合，高度约为3400μm，最顶层为830～1000μm的球与355～600μm的食盐晶体混合，高度约为4000μm，排列完成后，滴入上述配好的粘接剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗20min，除去食盐晶体，在烘箱中90℃的温度下放置5小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中100℃的温度下放置7小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以5℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温4小时，以4℃/min的速率加热到1250℃时保温4小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
Claims (8)
1.一种孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.5～1.0g溶入10～100ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末10～50g中加入10～200ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛0.2～3ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为50～1000μm的聚氯乙烯球体和粒径20～600μm的食盐晶体，按体积比为2～5∶1的比例混合，食盐晶体的粒径是聚氯乙烯球体粒径的0.4～0.6倍，置于塑料模具中，所说的聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，滴入上述配好的粘结剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗20～40min，除去食盐晶体，在烘箱中50～90℃的温度下放置5～8小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中70～100℃的温度下放置5～8小时使之完全干燥；
第四步，烧结
排胶过程 以3～5℃/min的烧结速率加温至400～600℃时，到温后保温2～4小时，即可烧去高分子球体支架和塑料模具；
致密化过程 以3～5℃/min的烧结速率继续升温至1100～1250℃时保温2～4小时，然后随炉冷却至室温，可得内部为球形孔结构的羟基磷灰石生物陶瓷人工骨。
2.根据权利要求1所述的孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.5～1.0g溶入10～100ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末10～50g中加入10～200ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛0.2～3ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为100～1000μm的聚氯乙烯球体和粒径40～600μm的食盐晶体，按体积比为2～5∶1的比例混合，食盐晶体的粒径是聚氯乙烯球体粒径的0.4～0.6倍，置于塑料模具中，所说的聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，滴入上述配好的粘结剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗20～40min，除去食盐晶体，在烘箱中50～90℃的温度下放置5～8小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中70～100℃的温度下放置5～8小时使之完全干燥；
第四步，烧结
排胶过程 以3～5℃/min的烧结速率加温至400～600℃时，到温后保温2～4小时，即可烧去高分子球体支架和塑料模具；
致密化过程以3～5℃/min的烧结速率继续升温至1100～1250℃时保温2～4小时，然后随炉冷却至室温，可得内部为球形孔结构的羟基磷灰石生物陶瓷人工骨。
3.根据权利要求1所述的孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.5g溶入30ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末20g中加入10ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛0.2ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为50～380μm的聚氯乙烯球体和粒径20～230μm的食盐晶体，按体积比为2∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为50～150μm的球与20～90μm的食盐晶体混合，高度约为600μm，中层为150～250μm的球与60～150μm的食盐晶体混合，高度约为1000μm，最顶层为250～380μm的球与100～230μm的食盐晶体混合，高度约为1500μm，排列完成后，滴入上述配好的粘结剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗40min，除去食盐晶体，在烘箱中50℃的温度下放置8小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中70℃的温度下放置5小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以3℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温2小时，以4℃/min的速率加热到1250℃时保温2小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
4.根据权利要求1所述的孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.6g溶入40ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末30g中加入200ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛3ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为150～550μm的聚氯乙烯球体和粒径60～325μm的食盐晶体，按体积比为3∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为150～250μm的球与60～150μm的食盐晶体混合，高度约为1000μm，中层为250～425μm的球与100～250μm的食盐晶体混合，高度约为1600μm，最顶层为425～550μm的球与180～325μm的食盐晶体混合，高度约为2000μm，排列完成后，滴入上述配好的粘结剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗30min，除去食盐晶体，在烘箱中55℃的温度下放置6小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中80℃的温度下放置6小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以4℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温2小时，以4℃/min的速率加热到1250℃时保温2小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
5.根据权利要求1所述的孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.7g溶入80ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末35g中加入50ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛0.7ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为230～600μm的聚氯乙烯球体和粒径90～360μm的食盐晶体，按体积比为5∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为230～380μm的球与90～230μm的食盐晶体混合，高度约为1500μm，中层为380～500μm的球与160～300μm的食盐晶体混合，高度约为2000μm，最顶层为500～600μm的球与200～360μm的食盐晶体混合，高度约为2400μm，排列完成后，滴入上述配好的粘结剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗35min，除去食盐晶体，在烘箱中65℃的温度下放置7.5小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中85℃的温度下放置7小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以3℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温2小时，以5℃/min的速率加热到1250℃时保温2小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
6.根据权利要求1所述的孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.7g溶入10ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末40g中加入80ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛2.5ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为300～700μm的聚氯乙烯球体和粒径120～425μm的食盐晶体，按体积比为4∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为300～425μm的球与120～250μm的食盐晶体混合，高度约为1800μm，中层为425～550μm的球与180～330μm的食盐晶体混合，高度约为2400μm，最顶层为550～700μm的球与230～425μm的食盐晶体混合，高度约为3000μm，排列完成后，滴入上述配好的粘结剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗30min，除去食盐晶体，在烘箱中75℃的温度下放置6.5小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中90℃的温度下放置8小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以4℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温2小时，以5℃/min的速率加热到1250℃时保温2小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
7.根据权利要求1所述的孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料0.9g溶入60ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.5～5μm的羟基磷灰石粉末10g中加入120ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛1.5ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为380～830μm的聚氯乙烯球体和粒径150～500μm的食盐晶体，按体积比为3∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为380～550μm的球与150～330μm的食盐晶体混合，高度约为2200μm，中层为550～700μm的球与220～425μm的食盐晶体混合，高度约为3000μm，最顶层为700～830μm的球与300～500μm的食盐晶体混合，高度约为3400μm，排列完成后，滴入上述配好的粘结剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗20min，除去食盐晶体，在烘箱中85℃的温度下放置6小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中95℃的温度下放置7.5小时使之完全干燥；
第四步，烧结
以5℃/min的速率加温到200℃时保温2小时，到500℃时保温3小时，以3℃/min的速率加热到1250℃时保温3小时，随炉冷却到室温后可得内孔为球形结构的羟基磷灰石生物陶瓷。
8.根据权利要求1所述的孔结构呈梯度变化的球形内孔人工骨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，粘结剂和浆料的制备
取PS塑料1.0g溶入100ml的四氯化碳中，搅拌使完全溶解，静置直到澄清，制得粘结剂；
在粒径为0.1～5μm的羟基磷灰石粉末50g中加入150ml无水乙醇，再放入聚乙烯醇缩丁醛2ml，聚乙烯醇缩丁醛占到羟基磷灰石粉末和无水乙醇混合物的体积比为1％，搅拌均匀，制得羟基磷灰石浆料；
第二步，高分子球体支架的制备
取粒径为500～1000μm的聚氯乙烯球体和粒径200～600μm的食盐晶体，按体积比为5∶1的比例混合后，置于塑料模具中，聚氯乙烯球体在模具中的排列为由底层向上球尺寸逐渐变大，可以排列为：最底层为500～700μm的球与200～425μm的食盐晶体混合，高度约为3000μm，中层为700～830μm的球与300～500μm的食盐晶体混合，高度约为3400μm，最顶层为830～1000μm的球与355～600μm的食盐晶体混合，高度约为4000μm，排列完成后，滴入上述配好的粘结剂直至液面与球面水平，置于空气中固化，将固化好的球体支架置于去离子水中冲洗20min，除去食盐晶体，在烘箱中90℃的温度下放置5小时完全干燥后待用；
第三步，浆料的注入
在干燥后的支架内注入上述羟基磷灰石浆料，待到浆料淹没球表面后，加力使浆料充满球体的间隙，在烘箱中100℃的温度下放置7小时使之完全干燥；
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| CN101574541B (zh) * | 2009-06-11 | 2012-12-05 | 同济大学 | 一种高强度肋骨梯度多孔支架的制备方法 |
| CN103462729A (zh) * | 2012-06-07 | 2013-12-25 | 中南大学 | 一种多级[微米/纳米]孔结构的仿生人工骨的制备方法 |
| CN103584931A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-19 | 华南理工大学 | 一种仿生梯度膝关节股骨假体结构及其制造方法 |
| CN103584930A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-19 | 华南理工大学 | 一种个性化全膝关节植入假体逆向设计与制造方法 |
| CN104707182A (zh) * | 2013-12-16 | 2015-06-17 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 椎间植入物 |
| CN105565796A (zh) * | 2014-11-10 | 2016-05-11 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 表面有序微米图案化结构羟基磷灰石生物陶瓷的制备方法 |
| CN106456331A (zh) * | 2014-03-04 | 2017-02-22 | 皇家墨尔本理工大学 | 用于生产定制的矫形植入物的方法 |
| CN112384176A (zh) * | 2018-05-30 | 2021-02-19 | 补骨生物技术公司 | 制造环状骨移植替代物的方法 |
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101296673B (zh) * | 2005-10-26 | 2012-04-25 | 奥托·博克保健有限公司 | 用于对人造肢体实施功能分析的方法 |
| CN100545084C (zh) * | 2007-11-29 | 2009-09-30 | 同济大学 | 有序多孔羟基磷灰石材料的制备方法 |
| CN101574541B (zh) * | 2009-06-11 | 2012-12-05 | 同济大学 | 一种高强度肋骨梯度多孔支架的制备方法 |
| CN101690828B (zh) * | 2009-09-29 | 2012-09-05 | 西北工业大学 | 梯度多孔生物陶瓷支架的制备方法 |
| CN103462729A (zh) * | 2012-06-07 | 2013-12-25 | 中南大学 | 一种多级[微米/纳米]孔结构的仿生人工骨的制备方法 |
| CN103462729B (zh) * | 2012-06-07 | 2016-06-01 | 中南大学 | 一种多级[微米/纳米]孔结构的仿生人工骨的制备方法 |
| CN103584930A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-19 | 华南理工大学 | 一种个性化全膝关节植入假体逆向设计与制造方法 |
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| CN103584931B (zh) * | 2013-10-23 | 2016-05-04 | 华南理工大学 | 一种仿生梯度膝关节股骨假体结构及其制造方法 |
| CN103584931A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-19 | 华南理工大学 | 一种仿生梯度膝关节股骨假体结构及其制造方法 |
| CN104707182A (zh) * | 2013-12-16 | 2015-06-17 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 椎间植入物 |
| CN106456331A (zh) * | 2014-03-04 | 2017-02-22 | 皇家墨尔本理工大学 | 用于生产定制的矫形植入物的方法 |
| CN105565796A (zh) * | 2014-11-10 | 2016-05-11 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 表面有序微米图案化结构羟基磷灰石生物陶瓷的制备方法 |
| CN112384176A (zh) * | 2018-05-30 | 2021-02-19 | 补骨生物技术公司 | 制造环状骨移植替代物的方法 |
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