多孔生物陶瓷支架的制备与研究

2011-06-08郑卫

中国医疗器械杂志 2011年3期

郑卫

澳大利亚昆士兰科技大学工程系在读研究生，澳大利亚，布里斯本，4109

目前，医疗技术对人体大腿骨的缺损修补再生比较困难，常用将固态无规则支架置入骨内，但这种支架内的孔隙较小，细胞和营养物质很容易在其中堵塞，而达不到预期的效果。血管是成骨过程中最关键的一个环节[1]。因此，采用多孔生物材料制作的大管支架将会帮助血管生长，然后促进骨骼形成。以羟基磷灰石和磷酸钙（HA/ TCP）混合物为原料的陶瓷被认为最有前途的骨替代品，因为它的化学成分跟人体骨骼相似，具有良好的骨传导性[2-4]，而用聚氨酯聚合物（PU）涂层将会渗透至支架内以加固其强度。

1 方法

1.1 ABS塑料支架的模型制作

本实验采用ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）塑料来制作支架。它是一种无毒的热塑性材料。模型先用SolidWork软件设计，然后制作成ABS塑料支架实物模型。设计的每根管的直径为1 mm，两管间的空隙为1.5 mm。

图1 用SolidWork软件设计模型Fig.1 Scaffold mold was designed by SolidWorks

图2 塑料支架实物模型Fig.2 Scaffold mold was fabricated by a 3D printer

1.2 ABS塑料支架的预备涂层

将蜡加热到80oC持续10 min，等蜡全部融化，将塑料支架放入。此过程要迅速，否则由于蜡在短时间内凝固，而有可能导致间隙的堵塞。把蜡涂层的支架置于常温下12 h，然后将此放入20 g 水泥浆中，甩干，必须保证间隙不能被堵塞在室温下置放24 h。塑料在高温下会膨胀，使用蜡能给塑料的膨胀预留了一定的空间，而水泥的使用是固定住塑料。蜡与水泥都会在高温下分解。