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点阵结构羟基磷灰石支架的数字光处理制备及性能
作者:化帅斌1 2  皓3 吴甲民1 2  哲1 2  双1 2  凯4 程立金1 2  骏3 史玉升1 2 
单位:1. 华中科技大学材料科学与工程学院 材料成形与模具技术国家重点实验室 武汉 430074 2. 增材制造陶瓷材料教育部工程研究中心 武汉 430074 3. 华中科技大学同济医学院同济医院骨科 武汉430030 4. 武汉理工大学材料科学与工程学院 武汉 430070 
关键词:数字光处理 阻聚剂 增材制造 羟基磷灰石支架 点阵结构 生物相容性 
分类号:R318
出版年,卷(期):页码:2021,49(4):608-617
DOI:
摘要:
由创伤、骨肿瘤切除、交通事故等原因引起的骨缺损使骨支架的需求增加。增材制造技术在制造个性化复杂结构骨支架方面具有突出优势。采用数字光处理(DLP)技术成形出金刚石结构、菱形十二面体结构和八角桁架结构3种点阵结构的羟基磷灰石[Ca10(PO4)6OH2,HA]陶瓷素坯,进而成功烧结出孔隙率为70%的3种点阵结构HA陶瓷支架,烧结后孔径最小为200~300 μm。结果表明,1 300 ℃烧结后的HA陶瓷部分分解为了β-磷酸三钙,且陶瓷晶粒之间结合致密。力学强度模拟与实际结果相符,八角桁架点阵结构的平均抗压强度最大,为3.16 MPa。经体外细胞实验表明,HA陶瓷骨支架表面有利于骨间充质干细胞(rBMSCs)良好的铺展粘附,DLP制备的HA陶瓷具有良好的生物相容性。DLP技术成形高精度点阵结构HA陶瓷骨支架在骨组织工程中有望得到广泛的应用。
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