料都
是非生物降解型的,这类材料有:高聚物(碳素纤维,涤纶,特氟隆),金属材料(不锈钢,钴基合金,钛合金),生物惰性陶瓷(氧化铝,氧化锌,碳化硅),生物活性陶瓷(生物玻璃,羟基磷灰石,磷酸钙)等。这些材料的特点是机械强度高(耐磨、耐疲功、不变形等,生物惰性(耐酸碱、耐老化、不降解)。但存在二次手术问题,因此人们开始研究使用可生物降解并具有生物活性的材料,这类材料有纤维蛋白凝胶、胶原凝胶、聚乳酸、聚醇酸及其共聚体、聚乳酸和聚羟基酸类、琼脂糖、壳聚糖和透明质酸等多糖类。目前研究和使用的骨组织支架材料是降解材料或降解和非降解材料的结合2。22理想骨组织支架材料的特征①生物相容性和表面活性:有利于细胞的黏附,无毒,不致畸,不引起炎症反应,为细胞的生长提供良好的微环境,能安全用于人体。②骨传导性和骨诱导性:具有良好骨传导性的材料可以更好地控制材料的降解速度,具有良好骨诱导性的支架材料植入人体后有诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化并促进其增殖的潜能。
f③合适的孔径和孔隙率:理想的支架材料孔径最好与正常骨单位的大小相近人骨单位的平均大小约为223μm,在维持一定的外形和机械强度的前提下,通常要求骨组织工程支架材料的孔隙率应尽可能高,同时孔间具备连通孔隙,这样有利于细胞的黏附和生长,促进新骨向材料内部的长入,利于营养成分的运输和代谢产物的排出④机械强度和可塑性:材料可被加工成所需的形状,并且在植入体内后的一定时间内仍可保持其形状。3、3D打印技术在构建骨组织支架材料的研究状况
3D打印技术制作骨组织工程支架的实验研究目前可用作骨组织工程支架制作的3D打印技术有熔融层积成型、立体平版印刷、选区激光烧结及3DP技术等。
31熔融层积成型熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化,同时三维喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息,将材料选择性地涂敷在工作台上,快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后,机器工作台下降一个高度即分层厚度再成型下一层,直至形成整个实体造型。熔融层积成型技术所使用的原料通常为热缩性高分子,包括ABS、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯等。
熔融层积成型技术的优势在于制造简单、成本低廉,此技术可用不同材料制作不同组织,各解剖结构可分别用不同颜色、类型的材料制成以示区分,但打印出的支架在精度及表面质量方面还不理想,而且高温可能破坏原材料的化学成分,同时温度对于熔融层积r