载脱钙骨基质的3D打印多孔生物陶瓷的制备及其成骨性能研究

作者：张铁; 胡丽; 蔡志祥; 杜小青; 闫飞飞; 王志勇; 张旗^*; 蔡林

来源：生物骨科材料与临床研究, 2021, 18(06): 1-6.

• 光固化
• β-磷酸三钙
• 脱钙骨基质
• 多孔
• 成骨

目的以光固化成型技术制备高精度3D打印多孔生物陶瓷,同时在多孔生物陶瓷的孔道中引入脱钙骨基质(DBM),研究其生物相容性和成骨能力,探讨3D打印多孔生物陶瓷用于临床的可能性。方法以固相法合成高纯度β-磷酸三钙,通过光固化成型技术打印以β-磷酸三钙为基材的高精度模型,经高温烧结除去光固化树脂等有机成分,得到3D打印多孔生物陶瓷(3D-TCP),将DBM引入3D打印多孔生物陶瓷的孔道中,得到成骨能力更佳的3D打印多孔生物陶瓷(3D-TCP/DBM);观察β-磷酸三钙的晶型和粒径,以及研究烧结温度对多孔生物陶瓷力学性能和微观形态的影响,并考察其生物相容性和体内成骨能力。结果固相法获得β-磷酸三钙粒径(d90)为(3.42±1.42) m,晶型结构特征符合ICDD的PDF卡09-0169,无明显杂质峰,在1 250℃下烧结的样品力学强度最佳,达到(19.35±2.94) MPa,微观结构均匀致密,3D-TCP无细胞毒性,显示良好的生物相容性,8周切片显示3D-TCP孔隙中有大量新生骨组织,3D-TCP/DBM中DBM转化为新骨,并可见周围孔隙存在新生骨组织。结论 3D-TCP具有良好的生物相容性,在其孔道中引入DBM后具有更佳的成骨能力,有望用于临床。

• 单位
  武汉大学中南医院; 湖北联结生物材料有限公司