一種3d打印用光固生物水泥及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領域，具體涉及ー種3D打印用光固生物水泥及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 3D打印技術做為新興的技術，在各個加工領域都得到使用和發(fā)展，特別是在生物 醫(yī)用材料方面，像人造骨、人造軟骨、人造心臟膜加工等等有著特別的優(yōu)勢，但從目前市場 來看，適宜3D技術即二維層打印、層疊成型的生物醫(yī)用材料并不多見。原因；
[0003] I. 3D打印技術是新興技術，新材料尚未跟上發(fā)展。
[0004] 2. 3D打印生物醫(yī)用材料是ー個多學科交叉的領域，尚有技術難點需要攻克。
[0005] 目前，775萬肢殘患者和每年新增的300萬骨損傷患者需要大量骨修復材料，臨床 使用的生物水泥采用的是化學聚合熱固法，產(chǎn)品エ藝是：1.預制產(chǎn)品模具，2.材料預處理， 3.材料澆注，4.產(chǎn)品再加工，5、產(chǎn)品。該方法具有以下缺點：加工時間長，成本高，生物相容 性差，介孔系數(shù)低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供ー種生物相容性好、介孔系數(shù)高、物理指標可調(diào)、加工簡 單、成本低的3D打印用光固生物水泥及其制備方法。
[0007] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種3D打印用光固生物水泥，由以 下原料按質(zhì)量配比制成：低聚物20wt%、聚合物單體15wt%、生物相容材料50wt%、光引發(fā) 劑8wt%、偶聯(lián)劑5wt%、輔助試劑2wt%。
[0008] 具體地，所述低聚物為聚丙烯低聚物，所述聚合物単體為聚丙烯單體，所述生物相 容材料為羥基磷酸鈣、三磷酸鈣、殼聚糖、膠原蛋白的混合物，所述光引發(fā)劑為369和1173 的混合物，所述偶聯(lián)劑為季戊四醇，所述輔助試劑為分散劑。
[0009] 具體地，所述羥基磷酸鈣、三磷酸鈣、殼聚糖、膠原蛋白的質(zhì)量配比為 2 : I : 1 : 1〇
[0010] 具體地，所述369和1173的質(zhì)量配比為5 : 3。
[0011] 具體地，所述分散劑為本領域常規(guī)分散劑。
[0012] ー種3D打印用光固生物水泥的制備方法，包括以下步驟：
[0013]1)將羥基磷酸鈣、三磷酸鈣、殼聚糖、膠原蛋白混合均勾，然后加入季戊四醇混合 均勻；
[0014] 2)將步驟1)的混合物加入聚丙烯低聚物、聚丙烯單體混合均勻；
[0015] 3)將步驟2)的混合物加入光引發(fā)劑369、1173避光混合均勻；
[0016]4)將步驟3)的混合物用紫外光照射引發(fā)交聯(lián)聚合成介孔3D生物醫(yī)用水泥。
[0017] 具體地，所述步驟4)中紫外光波長為330nm。
[0018] 本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的3D打印用光固生物水泥臨床使用方便快捷， 尺寸精確，介孔系數(shù)高，生物相容系數(shù)高，物理指標根據(jù)臨床需求可調(diào)，加工時間短，成本 低。
【具體實施方式】
[0019] 以下是本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明的技術方案做進ー步描述，但是本發(fā)明的 保護范圍并不限于這些實施例。凡是不背離本發(fā)明構思的改變或等同替代均包括在本發(fā)明 的保護范圍之內(nèi)。
[0020] -種3D打印用光固生物水泥，由以下原料按質(zhì)量配比制成：聚丙烯低聚物 20wt%，聚丙稀單體15wt%，羥基磷酸1? 20wt%，三磷酸1? 10wt%，殼聚糖10wt%，膠原蛋 白10wt%，光引發(fā)劑為3695wt%，光引發(fā)劑11733wt%，光引發(fā)劑8wt%，季戊四醇5wt%，分 散劑2wt%。
[0021] 上述3D打印用光固生物水泥的制備方法，包括以下步驟：
[0022] 1)將羥基磷酸鈣、三磷酸鈣、殼聚糖、膠原蛋白混合均勻，然后加入季戊四醇混合 均勻；
[0023] 2)將步驟1)的混合物加入聚丙烯低聚物、聚丙烯單體混合均勻；
[0024] 3)將步驟2)的混合物加入光引發(fā)劑369、1173避光混合均勻；
[0025] 4)將步驟3)的混合物用波長為330nm的紫外光照射引發(fā)交聯(lián)聚合成介孔3D生物 醫(yī)用水泥。
[0026] 本發(fā)明3D打印用光固生物水泥與現(xiàn)有的化學聚合熱固法制備的生物水泥性能比 較如下表：
[0027]
【主權項】
1. 一種3D打印用光固生物水泥，其特征在于，由以下原料按質(zhì)量配比制成：低聚物 20wt%、聚合物單體15wt%、生物相容材料50wt%、光引發(fā)劑8wt%、偶聯(lián)劑5wt%、輔助試 劑 2wt %。
2. 如權利要求1所述的3D打印用光固生物水泥，其特征在于，所述低聚物為聚丙烯低 聚物，所述聚合物單體為聚丙烯單體，所述生物相容材料為羥基磷酸鈣、三磷酸鈣、殼聚糖、 膠原蛋白的混合物，所述光引發(fā)劑為369和1173的混合物，所述偶聯(lián)劑為季戊四醇，所述輔 助試劑為分散劑。
3. 如權利要求2所述的3D打印用光固生物水泥，其特征在于，所述羥基磷酸鈣、三磷酸 隹？、殼聚糖、膠原蛋白的質(zhì)量配比為2 . 1 . 1 . 1。
4. 如權利要求2所述的3D打印用光固生物水泥，其特征在于，所述369和1173的質(zhì)量 配比為5 : 3。
5. -種3D打印用光固生物水泥的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 將羥基磷酸鈣、三磷酸鈣、殼聚糖、膠原蛋白混合均勻，然后加入季戊四醇混合均 勻； 2) 將步驟1)的混合物加入聚丙烯低聚物、聚丙烯單體混合均勻； 3) 將步驟2)的混合物加入光引發(fā)劑369、1173避光混合均勻； 4) 將步驟3)的混合物用紫外光照射引發(fā)交聯(lián)聚合成介孔3D生物醫(yī)用水泥。
6. 如權利要求5所述的3D打印用光固生物水泥的制備方法，其特征在于，所述步驟4) 中紫外光波長為330nm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種3D打印用光固生物水泥及其制備方法，由以下原料按質(zhì)量配比制成：聚丙烯低聚物20wt％，聚丙烯單體15wt％，羥基磷酸鈣20wt％，三磷酸鈣10wt％，殼聚糖10wt％，膠原蛋白10wt％，光引發(fā)劑為369 5wt％，光引發(fā)劑1173 3wt％，光引發(fā)劑8wt％，季戊四醇5wt％，分散劑2wt％。本發(fā)明的3D打印用光固生物水泥臨床使用方便快捷，尺寸精確，介孔系數(shù)高，生物相容系數(shù)高，物理指標根據(jù)臨床需求可調(diào)，加工時間短，成本低。
【IPC分類】A61L27-50, A61L27-16
【公開號】CN104623729
【申請?zhí)枴緾N201510010437
【發(fā)明人】王健, 姜洪濤
【申請人】王健, 姜洪濤
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月9日