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 朱 皓3 吴甲民1 2 翟 哲1 2 陈 双1 2 刘 凯4 程立金1 2 肖 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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