【摘 要】
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目的研究基于3-D打印技术制备双管道聚乳酸(polylactic acid,PLA)/β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)生物陶瓷复合材料支架(简称双管道复合支架)的方法,通过在陶
【机 构】
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西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室; 英国利兹大学医学与生物工程研究所;
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目(51375371、51075320、50775178、51323007);中央高校基本科研业务费专项资金~~
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目的研究基于3-D打印技术制备双管道聚乳酸(polylactic acid,PLA)/β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)生物陶瓷复合材料支架(简称双管道复合支架)的方法,通过在陶瓷结构中灌注PLA提高支架强度,解决多孔生物陶瓷支架力学强度差的问题。方法首先设计具有互不连通初、次级双管道结构的支架,其中初级管道用于细胞附着、组织长入及营养物质代谢,次级管道灌注PLA来提高支架力学性能;然后采用3-D打印和凝胶注模法制造双管道复合支架。并制备标准样本,进行支架界面形貌、孔隙率、力学性能等检测,并与单管道多孔β-TCP生物陶瓷支架(简称单管道支架)进行比较。结果形貌观察发现,双管道复合支架次级管道内充满PLA,且PLA渗入至β-TCP生物陶瓷的微观孔隙内,形成了明显且致密的界面层。有限元分析结果显示双管道复合支架的压缩强度小于单管道支架,但力学压缩实验示其最大压缩强度(21.25±1.15)MPa显著高于单管道支架(9.76±0.64)MPa。结论基于3-D打印技术制造的双管道复合支架具有可控的多孔结构,力学性能明显增强,为实现骨支架多孔结构与支架承载强度的统一提供了新思路。
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