本发明属于生物医用材料技术领域,公开了一种基于3D打印的骨诱导磷酸钙陶瓷及制备方法与应用。本发明基于3D打印的骨诱导磷酸钙陶瓷,包括若干个孔结构单元,孔结构单元为仿最密堆积晶格结构,孔结构单元由宏孔和开设于宏孔孔壁上的贯通孔构成,各宏孔占据晶格结构中各原子位置。本发明的制备方法包括,模型设计, 配制浆料,并利用3D打印机制备多孔陶瓷坯体,再经过脱脂烧结从而得到具有良好骨诱导性能的磷酸钙陶瓷。本发明的基于3D打印的骨诱导磷酸钙陶瓷,具有良好的骨诱导性,对提升3D打印磷酸钙陶瓷的骨修复性能,促进其在临床中的应用具有十分重要的意义。
本成果设计科学,方法简单。本成果创造性地以仿最密堆积晶格结构作为磷酸钙陶瓷孔结构单元,从而在不改变磷酸钙陶瓷化学成分的前提下,有效地提高磷酸钙陶瓷的骨诱导性能。与同样化学成分、同样孔隙率、但不同孔结构的磷酸钙陶瓷相比,本成果具有更好的骨诱导作用。
本成果的磷酸钙陶瓷能通过调整宏孔、孔壁及贯通孔等参数,使材料具有良好的贯通性,有利于营养物质的传输,提高磷酸钙陶瓷的骨修复性能。另外,孔结构参数的调整,进而调控了材料的力学性能,从而能够满足骨修复中不同的应用场景。
本成果的基于3D打印的骨诱导磷酸钙陶瓷具有良好的骨诱导能力,对材料骨修复性能的提升具有良好的促进作用,能够满足临床对材料骨修复性能的要求。对3D打印磷酸钙陶瓷在临床中的应用具有良好的促进作用,并产生较大的社会价值及经济价值。
本成果带头人张兴栋是材料科学与工程学家。四川省南充市人。1960年毕业于四川大学固体物理专业。中国工程院院士,四川大学教授,中国生物材料委员会主席。曾任国家生物医学材料工程技术研究中心主任,国际生物陶瓷学会主席。我国生物医学材料科学技术开拓者之一,开创了我国生物活性人工骨、牙研究,发现生物医学材料骨诱导作用并建立理论雏形,提出组织诱导生物材料新的研究方向,参与并组织了国家生物医学材料研究及产业化规划的制定,获1996年国家科技进步二等奖、2007年国家自然科学二等奖、4项部、省级一等奖。参与并组织了超硬材料立方氮化硼、高强度人造多晶金刚石,以及硬地层超深井钻头的研发。
评价单位:“科创中国”医疗器械产业科技服务团 (中国生物材料学会)
评价时间:2022-12-04
综合评价
本成果可具有有较好的盈利能力和成长能力。该项目成果已经完成产品研发,建议进一步加快医疗器械产品注册证获批,以及产业化企业的落实。建议该成果优先在长三角、珠三角、京津地区转化,以技术入股(优先考虑)或技术转让的方式进行合作。
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