发明内容

本发明目的在于提供一种用于关节软骨修复的3D打印弹性聚合物支架的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的用于关节软骨修复的3D打印弹性聚合物支架产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种用于关节软骨修复的3D打印弹性聚合物支架的制备方法，其特征在于利用常温3D打印制备负载改性纳米羟基磷灰石、丝素蛋白的PCLA/PLGT共混聚合物，制备具有弹性的可降解的关节修复植入物，包括以下步骤：

（1）分步反应制备PLLA修饰的PLLA-HA；

（2）配制以二氯甲烷、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）为溶剂，以PCLA、PLGT、PLLA-n-HA、丝素蛋白为溶质的3D打印“墨水”；

（3）按模型设计进行常温下3D打印，打印完毕后，产品置于40℃烘箱中使溶剂挥发，得到弹性聚合物支架。

步骤（1）所述的PLLA-HA的制备方法为分步反应法：配制含2%（w/v）γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）的乙醇水溶液（90%乙醇），向其中加入10%（w/v）n-HA，超声分散，用NaOH溶液调节pH为9~10，在70 ℃下反应8 h，反应结束后在60 ℃下真空干燥，得到产物KH550-n-HA，将3 g KH550-n-HA和3 g丙交酯（LLA）溶于30 mL DMF中，并加入0.01 g辛酸亚锡作为催化剂，在120 ℃下冷凝回流反应24 h，得到的产物用二氯甲烷清洗三次，离心后40 ℃真空干燥8 h，得到产物PLLA-HA。

步骤（2）所述的溶剂二氯甲烷、DBP的比例为体积比5:5至8:2；溶质PCLA、PLGT、PLLA-HA、丝素蛋白的比例为质量比50:30:19:1至70:10:19:1；溶剂与溶质按10:2-10:5（v/w）的比例进行混合，混合方式为常温下密闭机械搅拌至溶质充分溶解和分散。

步骤（3）所述3D打印使用逐层堆积模式的生物3D打印机进行。

本发明提供一种用于关节软骨修复的3D打印弹性聚合物支架，根据上述任一所述方法制备得到。

本发明提供一种3D打印弹性聚合物支架在制备用于关节软骨修复个性化3D打印材料中的应用。

本发明开发了一种具有弹性的可降解聚合物支架的3D打印制备方法，通过分步反应制备PLLA修饰的PLLA-HA；配制以二氯甲烷、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）为溶剂，以PCLA、PLGT、PLLA-n-HA、丝素蛋白为溶质的3D打印“墨水”；按模型设计进行常温下3D打印，打印完毕后，产品置于40℃烘箱中使溶剂挥发，得到弹性聚合物支架。聚乳酸/聚己内酯共聚物(PCLA)是一种可降解聚酯，与其他聚酯相比，它的韧性较大但力学强度较低。通过加入三元共聚物三元聚乳酸-羟基乙酸-三亚甲基碳酸酯（PLGT），与PCLA在二氯甲烷溶液中形成共混聚合物，在不影响其弹性的基础上改善了材料的力学强度。同时，加入改性n-HA和丝素蛋白，改善材料的生物相容性，使材料能促进软骨纤维细胞和成骨细胞的生长。

本发明的优点在于：

1、通过3D打印技术制备软骨修复支架，使支架与创伤部位的形状和厚度相匹配，制备方法简单，适用于个性化治疗。

2、材料具有合适的弹性和力学强度，加入改性n-HA和丝素蛋白，使材料具有良好的生物相容性，能促进软骨纤维细胞和成骨细胞的生长。