一种纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物的复合骨支架材料、抗菌骨支架及其制备

文档序号:1633736 发布日期:2020-01-17 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 一种纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物的复合骨支架材料、抗菌骨支架及其制备 (Nano-silver/graphene oxide/degradable polymer composite bone scaffold material, antibacterial bone scaffold and preparation of antibacterial bone scaffold ) 是由 冯佩 帅词俊 于 2018-07-10 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种骨支架材料领域,具体公开了一种纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物的复合骨支架材料,包括可降解聚合物,以及分散在其中的表面负载有纳米银颗粒的氧化石墨烯。本发明还提供了一种抗菌骨支架,由所述的复合骨支架材料经激光3D打印得到。本发明利用氧化石墨烯和纳米银的协同抗菌和协同增强作用赋予可降解聚合物骨支架优异的抗菌功能和机械性能,可防止骨再生修复过程中的细菌感染并提供足够的机械支撑,提高骨再生修复成功率。(The invention discloses the field of bone scaffold materials, and particularly discloses a nano-silver/graphene oxide/degradable polymer composite bone scaffold material which comprises a degradable polymer and graphene oxide dispersed in the degradable polymer and loaded with nano-silver particles on the surface. The invention also provides an antibacterial bone scaffold which is obtained by laser 3D printing of the composite bone scaffold material. According to the invention, the excellent antibacterial function and mechanical property of the degradable polymer bone scaffold are endowed by utilizing the synergistic antibacterial and synergistic enhancement effects of the graphene oxide and the nano-silver, so that bacterial infection in the bone regeneration and repair process can be prevented, sufficient mechanical support is provided, and the bone regeneration and repair success rate is improved.)

一种纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物的复合骨支架材料、 抗菌骨支架及其制备

技术领域

本发明涉及一种含有氧化石墨烯和纳米银的抗菌骨支架及其制备方法,属于生物医用材料设计和制备技术领域。

背景技术

组织工程支架作为临时的细胞外基质,在细胞生长、组织血管化和新组织形成中发挥着重要作用,因此拥有良好的生物学特性和合适的机械性能是不可或缺的。生物降解聚合物,如左旋聚乳酸,聚乙醇酸和聚乳酸乙醇酸共聚物等因具有良好的生物学性能而被广泛地用于研究开发骨组织工程支架。尽管聚合物骨支架具有良好的生物相容性,生物降解性和加工性,但其力学强度不足,应该增加到与天然骨相当的程度,以便在骨再生期间提供足够的支持,另一个更重要的方面是聚合物骨支架没有抗菌功能,植入体内后容易产生细菌感染。引入特定的功能材料是解决上述聚合物支架所存在的问题的有效策略。

氧化石墨烯是石墨烯的衍生物,其被化学修饰上羧基和羰基于片的边缘以及环氧基和羟基于片的基面上。由于其独特的物理、化学和生物学特性,氧化石墨烯正吸引着越来越多的关注。它具有极高的强度(~130GPa)和模量(>0.5-1TPa),同时其丰富的含氧官能团可与脂肪族聚合物的含氧官能团形成氢键,从而形成良好的界面粘合性能,这些使得氧化石墨烯成为一种极具吸引力的聚合物增强相。但氧化石墨烯由于比表面积大、表面能高,使其在基体中很容易团聚而降低其增强效果。近来纳米银由于其优异的抗菌性能在抗菌应用中引起了越来越多的关注。银离子的释放在其抗菌作用中起着重要作用,其在金属离子中具有最高的抗菌活性,并且可攻击细菌膜上的多个靶标如细胞膜、呼吸酶、蛋白质、DNA等,使得细菌难以对其产生抗力,同时纳米银能促进细菌中活性氧物质(ROS)的产生,对细菌细胞组分产生氧化损伤。

发明内容

本发明针对常规骨支架存在无抗菌功能和力学性能低的问题,提供了一种纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物的复合骨支架材料,旨在提供一种相互具有协同作用的的可降解聚合物骨支架。

本发明第二目的在于,提供一种由所述的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物的复合骨支架材料制得的抗菌骨支架(本发明也成为纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架)。

本发明第三目的在于,提供所述的抗菌骨支架的制备方法。

氧化石墨烯和纳米银在可降解聚合物中易团聚,严重影响二者自身性能的发挥。通过大量研究,本发明人创新的发现,预先将纳米银负载在氧化石墨烯上,得到的负载有纳米银的氧化石墨烯(纳米银/氧化石墨烯复合材料),通过二者的相互作用,可以协同避免二者的团聚,并且将其填充进可降解聚合物中复合后,可以协同提升得到的复合材料的机械性能以及抗菌性能;故提供以下技术方案:

一种纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物的复合骨支架材料,包括可降解聚合物,以及分散在其中的表面负载有纳米银颗粒(本发明也称其为纳米银)的氧化石墨烯。

本发明所述的复合骨支架材料,包括可降解聚合物和氧化石墨烯,所述的氧化石墨烯上负载有纳米银。

本发明发现,将纳米银颗粒直接负载在氧化石墨烯的表面,制备成纳米银/氧化石墨烯复合物后,氧化石墨烯和银能分别阻碍对方的团聚、分别促进对方的分散,将纳米银/氧化石墨烯复合物填充进可降解聚合物中时,氧化石墨烯和银能分别促进对方在可降解聚合物基体中的分散,从而提高对可降解聚合物基体的机械增强作用,并协同提高得到的可降解聚合物复合骨支架的机械性能。另外,预先将银负载在氧化石墨烯表面可以协同提升彼此的抗菌效应:氧化石墨烯和银能分别阻碍对方的团聚、分别促进对方的分散,从而有利于减小各自的粒径、提高各自的比表面积,而粒径越小、比表面积越高,氧化石墨烯和银的抗菌能力越强。而且,氧化石墨烯带负电能吸附细菌、片状结构能包裹细菌,促进负载于其上的银与细菌的接触,增加银对细菌的抗菌作用。另外氧化石墨烯锋利的边缘能刺伤细菌的细胞膜结构,促进银离子进入细菌细胞产生抗菌作用。

作为优选,纳米银颗粒的粒径为10-50nm。纳米尺寸下,银颗粒拥有更大的比表面积和表面活性,从而具备更强的抗菌活性。

作为优选,复合骨支架材料中,纳米银颗粒的含量为0.5-1.5wt.%。控制在该优选的含量下,一方面可保证良好的抗菌性能,另一方面可降低银毒副作用。

作为优选,氧化石墨烯的片径为8-15微米。控制在该优选片径下,更利于吸附细菌细胞,提升包裹性能和抗菌性能。

作为优选,复合骨支架材料中,氧化石墨烯的含量为0.5-1.5wt.%。控制在该优选含量下,可充分利用氧化石墨烯的力学增强作用,因氧化石墨烯含量过低不能充分发挥其力学增强效应而含量过高易产生团聚降低增强效率。

作为优选,所述的可降解聚合物为左旋聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚羟基丁酸戊酸酯、聚丁二酸丁二醇酯等其中的至少一种。

优选地,所述的可降解聚合物为左旋聚乳酸(PLLA)、聚乙醇酸(PGA)的共混物,进一步优选为质量比为1∶1的共混物。PLLA和PGA共混可使所制备的骨支架降解速率与骨再生速率相匹配。

可降解聚合物的粒径为10-100μm,进一步优选为50μm。

本发明还提供了一种抗菌骨支架,由所述的复合骨支架材料经激光3D打印得到。

本发明提出将氧化石墨烯和纳米银通过一定混合工艺充分混合均匀制备成纳米银/氧化石墨烯复合物,然后将其添加到可降解聚合物中并利用激光3D打印制备成纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架,发现氧化石墨烯和纳米银在抗菌和力学增强方面具备协同效应,可赋予可降解聚合物骨支架优异的抗菌功能和机械性能,有望防止骨再生修复过程中的细菌感染并提供足够的机械支撑,提高骨再生修复成功率。

本发明创新地发现氧化石墨烯和纳米银在分散、力学增强、抗菌方面具备协同效应,并将纳米银/氧化石墨烯复合物创新性地引入到可降解聚合物骨支架中。采用所设计的创新性的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物材料,经激光3D打印,可制得具备优异抗菌功能和机械性能的可降解骨支架。

作为优选,激光3D打印过程中,激光功率1-3W;扫描速度100~300mm/s。在该优选的光密度下,得到的抗菌骨支架的性能更优。

作为优选,激光3D打印过程中,扫描间距0.08-0.4mm(优选为0.1mm);铺粉厚度0.06-0.3mm(优选为0.1mm)。

研究发现,使用所述的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物材料,协同配合该优选的激光3D打印工艺条件,更利于所述的骨支架的成型。

本发明还公开了一种所述的抗菌骨支架的制备方法,包括以下步骤:

步骤(1)将氧化石墨烯、纳米银颗粒和可降解聚合物分散在溶剂中,分别得到氧化石墨烯悬浮液、纳米银颗粒悬浮液和可降解聚合物溶液;

步骤(2)将纳米银颗粒悬浮液和氧化石墨烯悬浮液混合,将纳米银颗粒负载在氧化石墨烯上,得到氧化石墨烯-纳米银复合材料的悬浮液;

步骤(3)将氧化石墨烯-纳米银复合材料的悬浮液和可降解聚合物溶液混合,随后经固液分离、干燥、球磨得到所述的复合骨支架材料粉末;

步骤(4)将所获得的复合骨支架材料粉末置于激光3D打印系统中,按所设计的骨支架3D模型,通过激光3D打印,得到所述的抗菌骨支架。

通过本发明所述的溶液共混、固液分离、干燥、球磨等技术方案的组作用,实现了氧化石墨烯粉末、银粉末和高分子粉末的均匀混合,可进一步提升所得复合物的性能。

步骤(1)中,所述的溶剂为无水乙醇。

作为优选,所述的制备方法,步骤(2)、步骤(3)的混合方式均为磁力搅拌和超声震荡,其中,磁力搅拌转速优选为200-600转/分钟,时间优选为1-3小时。超声震荡频率为10000-100000Hz(优选为40000Hz)、超声功率为120-800W(优选为480W、超声时间优选为1-3小时。

作为优选,干燥方式为真空干燥,其中干燥温度为50-70℃,优选为60℃。

球磨转速为100-300转/分钟,球磨时间为3-6小时,球料比为5∶1-20∶1(优选为10∶1)。

本发明一种优选的抗菌骨支架的制备方法,包括下述步骤:

步骤一

根据组分设计分别称取纳米银粉末、氧化石墨烯粉末和可降解聚合物粉末并分别加入到无水乙醇中,分别在200-600转/分钟下磁力搅拌1-3小时,随后在10000-100000HzHz、120-800W下超声震荡1-3小时,分别得到纳米银悬浮液、氧化石墨烯悬浮液和可降解聚合物悬浮液;将纳米银悬浮液加入到氧化石墨烯悬浮液中,在200-600转/分钟下磁力搅拌1-3小时,随后在10000-100000Hz、120-800W下超声震荡1-3小时得到纳米银/氧化石墨烯混合悬浮液;将纳米银/氧化石墨烯混合悬浮液加入到可降解聚合物悬浮液中,在200-600转/分钟下磁力搅拌1-3小时,随后在10000-100000Hz、120-800W下超声震荡1-3小时,得到纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合悬浮液;将纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合悬浮液过滤并留下沉淀;将沉淀于50-70℃真空干燥48h至恒重,得到纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合粉末;将纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合粉末于转速为100-300转/分钟,时间为3-6小时,球料比为5∶1-20∶1的条件下球磨,得到用于激光3D打印的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合粉末;

步骤二

以步骤一所得的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合粉末为原料,在保护气氛下,采用激光3D打印技术制备含有纳米银和氧化石墨烯的可降解聚合物骨支架(简写为纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架);在制备过程中,控制激光功率为1-3W;扫描速度为100~300mm/s;扫描间距为0.08-0.4mm;铺粉厚度为0.06-0.3mm。

所述可降解聚合物粉末的平均粒径为10-100μm、优选为40-60μm;所述氧化石墨烯粉末的平均片径为8-15μm;所述纳米银粉末的平均粒径为10-50nm。

所述的保护气氛为高纯氩气气氛,氩气纯度≥99.999%。

在本发明中,负载有纳米银的氧化石墨烯(纳米银/氧化石墨烯复合材料),其中氧化石墨烯纳米片负载纳米银颗粒,而纳米银颗粒***到氧化石墨烯片层中,从而阻碍了它们各自的聚集进而促进彼此的分散,能够有效提升力学增强的效率,起到协同增强的作用。而且氧化石墨烯是一种具有丰富的含氧官能团、大π共轭结构、高的比表面积和表面负电荷等特性的片状碳纳米材料,能够与细菌的细胞膜组分相互作用,从而吸附到细菌上,而纳米银颗粒被加载到氧化石墨烯纳米片上,能够增加与细菌的接触,从而对细菌产生更多的杀伤作用,获得协同抗菌作用。本发明创新地将纳米银/氧化石墨烯复合物引入到可降解聚合物中,并采用激光3D打印技术制备了纳米银/氧化石墨烯可降解聚合物复合骨支架,该支架具备优异的抗菌功能和力学性能,有望在骨再生修复过程中防止细菌感染并提供足够的力学支撑,提高骨再生修复成功率。

本发明所设计和制备的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架中,适量的纳米银和氧化石墨烯在可降解聚合物基体中具有协同分散的作用,其协同分散效应是利用氧化石墨烯纳米片负载纳米银颗粒,同时纳米银颗粒***到氧化石墨烯片层间,从而相互阻碍各自的聚集进而实现均匀分散。

本发明所设计和制备的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架中,适量的纳米银和氧化石墨烯有协同增强效应从而具备提高骨支架机械性能的作用,其协同增强效应是利用纳米银和氧化石墨烯在可降解聚合物基体中协同分散的作用,促进应力在可降解聚合物基体中的转移效率并避免应力集中来实现的。

本发明所设计和制备的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架中,适量的纳米银和氧化石墨烯具有协同抗菌效应从而赋予骨支架优异抗菌功能的作用,其协同抗菌效应是利用氧化石墨烯纳米片吸附、包裹细菌,促进负载于其上的纳米银及其产生的银离子和活性氧物质(ROS)与细菌的接触,从而对细菌产生更多的杀灭作用来实现的。

本发明所设计和制备的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架,具备优异的抗菌功能和机械性能,可在骨再生修复过程中的防止细菌感染并提供足够的力学支撑,提高骨再生修复成功率,用作骨植入物具有明显的优势。

原理和优势

本发明通过溶液共混、磁力搅拌、超声震荡、真空干燥、机械球磨等一系列工艺并优化其工艺参数,实现了纳米银粉末、氧化石墨烯粉末和可降解聚合物粉末的均匀混合;这为纳米银、氧化石墨烯在可降解聚合物基体中的均匀分散提供了必要条件。随后以纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合粉末,利用激光3D打印技术并优化其工艺参数,制备了具有优异抗菌功能和机械性能的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架。

与现有技术相比,本发明优点如下:

(1)采用本发明所提出的粉末混合系列工艺,所制备的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合粉末具有高度的均匀性。

(2)采用本发明所提出的激光3D打印工艺参数,所制备的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架具有可定制化外形和互联贯通的内部多孔结构。

(3)采用本发明所提出的材料组分设计,解决了GO和Ag的团聚问题,利用了GO和Ag的协同效应,所制备的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架具有优异的抗菌功能和机械性能,同时拥有良好的生物相容性。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的具体实施方式进行阐述:

实施例1:

步骤一

根据组分设计纳米银∶氧化石墨烯∶可降解聚合物质量比=0.5∶1∶98.5分别称取0.05克纳米银粉末、0.1克氧化石墨烯粉末、9.85克DP粉末并分别加入到无水乙醇中,分别在400转/分钟下磁力搅拌2小时,随后在40000Hz、480W下超声震荡2小时,分别得到纳米银悬浮液、氧化石墨烯悬浮液、可降解聚合物悬浮液;将纳米银悬浮液加入到氧化石墨烯悬浮液中,在400转/分钟下磁力搅拌2小时,随后在40000Hz、480W下超声震荡2小时得到纳米银/氧化石墨烯混合悬浮液;将纳米银/氧化石墨烯混合悬浮液加入到可降解聚合物悬浮液中,在400转/分钟下磁力搅拌2小时,随后在40000Hz、480W下超声震荡2小时,得到纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合悬浮液;将纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合悬浮液过滤并留下沉淀;将沉淀于60℃真空干燥48h至恒重,得到纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合粉末;将纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合粉末于转速为200转/分钟,时间为4小时,球料比为10∶1的条件下球磨,得到用于激光3D打印的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合粉末;

以步骤一所得的纳米银/氧化石墨烯/可降解聚合物混合粉末为原料,在保护气氛下,采用激光3D打印技术制备含有纳米银和氧化石墨烯的可降解聚合物骨支架(简写为0.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架);在制备过程中,控制激光功率为2W;扫描速度为200mm/s;扫描间距为0.1mm;铺粉厚度为0.1mm。

所述可降解聚合物粉末为质量比为1∶1的左旋聚乳酸和聚乙醇酸的共混物。

所述可降解聚合物粉末的平均粒径为40-60μm。

所述的保护气氛为高纯氩气气氛,氩气纯度≥99.999%。

实施例2:

按实施例1的方法,仅改变纳米银∶氧化石墨烯∶可降解聚合物质量比为1∶1∶98,制得1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架;

实施例3:

按实施例1的方法,仅改变纳米银∶氧化石墨烯∶可降解聚合物质量比为1.5∶1∶97.5,制得1.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架;

对比例1:

按实施例1的方法,仅改变纳米银∶氧化石墨烯∶可降解聚合物质量比为0∶0∶100,制得不含有纳米银和氧化石墨烯的可降解聚合物骨支架;

对比例2:

按实施例1的方法,仅改变纳米银∶氧化石墨烯∶可降解聚合物质量比为1∶0∶99,制得含有1%纳米银的可降解聚合物骨支架(1%纳米银/可降解聚合物);

对比例3:

按实施例1的方法,仅改变纳米银∶氧化石墨烯∶可降解聚合物质量比为0∶1∶99,制得含有1%氧化石墨烯的可降解聚合物骨支架(1%氧化石墨烯/可降解聚合物);

实施例4:

按实施例1的方法,仅改变纳米银∶氧化石墨烯∶可降解聚合物质量比为0.1∶1∶98.9,制得0.1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架;

实施例5:

按实施例1的方法,仅改变纳米银∶氧化石墨烯∶可降解聚合物质量比为3∶1∶96,制得3%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架;

扫描电镜观察发现,纳米银在1%纳米银/可降解聚合物骨支架中形成了明显的团聚,同时氧化石墨烯在1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架中也形成了明显的团聚,而纳米银和氧化石墨烯在0.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、1.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、0.1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、3%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架中均相对均匀地分布,说明纳米银和氧化石墨烯之间产生了协同分散效应,促进了各自在可降解聚合物基体中的分散。

压缩试验发现可降解聚合物、1%纳米银/可降解聚合物、1%氧化石墨烯/可降解聚合物、0.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、1.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、0.1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、3%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架的压缩强度分别为23.85、25.96、36.95、42.71、48.27、54.02、37.86、55.78MPa,压缩模量分别为2.08、2.13、2.83、3.42、3.79、4.25、2.98、4.41GPa。特别地,1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架的压缩强度和压缩模量明显比1%纳米银/可降解聚合物和1%氧化石墨烯/可降解聚合物支架的高,这表明纳米银和氧化石墨烯之间对骨支架机械性能产生了协同增强作用。

压缩强度和压缩模量见表1:

表1:

支架 压缩强度(MPa) 压缩模量(GPa)
可降解聚合物 23.85 2.08
1%纳米银/可降解聚合物 25.96 2.13
1%氧化石墨烯/可降解聚合物 36.95 2.83
0.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物 42.71 3.42
1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物 48.27 3.79
1.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物 54.02 4.25
0.1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物 37.86 2.98
3%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物 55.78 4.41

大肠杆菌抑菌圈实验发现,直径为8mm的可降解聚合物、1%纳米银/可降解聚合物、1%氧化石墨烯/可降解聚合物、0.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、1.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、0.1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、3%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架在培养18小时后周围分别形成了直径为8、12.5、9.1、11.8、13.1、14.5、10.2、17.6mm的抑菌圈。特别地,1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架周围形成的抑菌圈直径明显比1%纳米银/可降解聚合物和1%氧化石墨烯/可降解聚合物支架形成的大,这表明纳米银和氧化石墨烯之间产生了协同抗菌作用。

抑菌圈数据见表2:

表2

Figure BDA0001725704370000091

Figure BDA0001725704370000101

大肠杆菌杀菌率实验发现,可降解聚合物、1%纳米银/可降解聚合物、1%氧化石墨烯/可降解聚合物、0.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、1.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、0.1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、3%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架24小时杀菌率分别为3.7、78.3、11.1、68.6、95.4、99.9、24.6、99.9%。特别地,1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架的抑菌率明显比1%纳米银/可降解聚合物和1%氧化石墨烯/可降解聚合物支架的高,这表明纳米银和氧化石墨烯之间产生了协同抗菌作用。

杀菌率数据见表3:

表3:

支架 杀菌率(%)
可降解聚合物 3.7
1%纳米银/可降解聚合物 78.3
1%氧化石墨烯/可降解聚合物 11.1
0.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物 68.6
1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物 95.4
1.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物 99.9
0.1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物 24.6
3%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物 99.9

MG63细胞培养实验发现,可降解聚合物、1%纳米银/可降解聚合物、1%氧化石墨烯/可降解聚合物、0.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、1.5%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、0.1%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物、3%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物骨支架在3天的细胞培养后,细胞吸光度分别为0.969、0.911、1.027、0.943、0.915、0.679、0.934、0.185,表明除3%纳米银/1%氧化石墨烯/可降解聚合物外其他骨支架均具有良好的生物相容性。

细胞吸光度数据见表4:

表4:

Figure BDA0001725704370000102

Figure BDA0001725704370000111

实施例6

按实施例1的方法,仅改变激光3D打印过程中的激光功率为2.5W、速度为250mm,扫描间距为0.15mm、铺粉厚度为0.15mm,可制备形状完好的骨支架。

实施例7

按实施例1的方法,仅改变激光3D打印过程中的激光功率为1.5W、速度为100mm,扫描间距为0.08mm、铺粉厚度为0.08mm,可制备形状完好的骨支架。

对比例4

按实施例1的方法,仅改变激光3D打印过程中的激光功率为1W、速度为400mm,扫描间距为1mm、铺粉厚度为1mm,无法制备形状完好的骨支架。

对比例5

按实施例1的方法,仅改变激光3D打印过程中的激光功率为4W、速度为200mm,扫描间距为1mm、铺粉厚度为1mm,无法制备形状完好的骨支架。

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