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一种3D打印定制程序化特异生物功能促进骨组织修复再生支架材料及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-12-03 14:25:39

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 李贵 | 2022-12-03 14:25:39

本成果公开了一种3D打印定制程序化特异生物功能促进骨组织修复再生支架材料及其制备方法,由骨诱导性的磷酸钙做为基体材料,海藻酸钠和甲基丙烯酸酰化明胶分别通过离子交联和光交联的方式形成互穿聚合物网络的交联结构后做为复合材料体系,最终通过同轴打印方式在夹心结构外层负载抗菌性药物,在夹心结构内层负载促骨修复药物,使得支架在植入初期起到抗菌抗炎功效,在植入后期发挥促骨修复的潜能;抗菌性药物为黄连素,促骨修复药物为淫羊藿苷;支架为具有宏观打印大孔以及内部毛细微纳孔结构,具有3D打印定制程序化特异生物功能促进骨组织修复再生材料。本发明起到促进骨组织修复再生并具有特异生物功能的功效。

一种3D打印定制程序化特异生物功能促进骨组织修复再生支架材料,由骨诱导性 的磷酸钙做为基体材料,海藻酸钠和甲基丙烯酸酰化明胶分别通过离子交联和光交联的方 式形成互穿聚合物网络的交联结构后做为复合材料体系,最终通过同轴打印方式在夹心结 构外层负载抗菌性药物,在夹心结构内层负载促骨修复药物,使得支架在植入初期起到抗 菌抗炎功效,在植入后期发挥促骨修复的潜能

本发明的骨组织工程支架材料通过在打印墨水中掺加黄连素和淫羊藿苷药物,使 得支架具有抗菌和促进成骨的双功能化,最终通过3D打印模型设计和后处理方式调控支架 孔结构、通过改变氯化钙交联剂的浓度和交联时间调控支架交联度,以及通过改变药物浓 度调控支架载药量来实现该支架的药物缓释效果。最终通过同轴打印方式实现定制程序化 特异生物功能促进骨组织修复再生。

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。

本成果对于提高病患愈合水平、改善术后恢复效果具有重要意义。同时,该成果面对中国市场每年千万以上的需求,可形成年产数十亿左右的市场规模,在获得注册进入市场销售后,将带来十分巨大的经济和社会价值。

建议该项目成果优先在长三角、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。成果转化方向包括封堵器保护装置等其他生物材料产品等。