复合喷射低温沉积快速成形工艺制备包芯骨组织工程仿生复合支架

摘要

目的 探讨基于计算机辅助设计(CAD)和低温沉积快速成形工艺(LDM)的表面改性骨组织工程仿生复合支架的设计和制备方法.方法 以PLGA和β-TCP为原料,明胶作为表面改性材料,CAD软件建立复合支架模型,采用改良喷头设计(内外复合喷头)的复合喷射低温沉积快速成形工艺(MSLDM)制备复合支架,以经明胶改性支架(包芯支架)作为实验组,未经明胶修饰的原始支架作为对照组,扫描电镜和力学测试仪检测两组支架的大体形貌特征和力学性能.结果 扫描电镜观察到包芯骨支架主体结构表面均形成均匀的海绵状结构,明胶与主体框架材料粘接良好,与CAD模型一致;可见相互贯通的三级结构,孔径为300~500 μm;相互贯通的二级结构,孔径为10~100 μm;众多相互贯通的最小微孔结构的一级结构,孔径平均为5 μm.力学测试仪检测包芯支架的压缩模量和抗压强度分别为(12.50±1.20) Mpa 和(1.38±0.04) Mpa,原始支架的压缩模量和抗压强度分别为(6.19±1.02) Mpa和(0.49±0.06) Mpa,包芯支架力学性能优于原始支架(P<0.05).结论 该快速成形工艺实现组织工程骨复合支架结构的精确设计和可控制造,复合支架成形同时可对支架进行表面改性,保留了原有材料的生物活性,可用于骨组织工程支架的制备.