一种高聚物制备三维多微孔骨支架的成型系统

    公开(公告)号:CN102501379A

    公开(公告)日:2012-06-20

    申请号:CN201110293874.7

    申请日:2011-10-08

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高聚物制备三维多微孔骨支架的成型系统,基座(1)上设有支架(2),在所述的基座(1)上还设有x-y方向平面运动机构(7),在所述的x-y方向平面运动机构(7)上装有成型支板(6),在所述的成型支板(6)上设有z方向竖直升降机构(5),在所述的z方向竖直升降机构(5)上安装有成型平台(4),挤出单元(3)安装在所述的支架(2)上且所述的挤出单元(3)的喷嘴(31)将熔化的材料以丝状挤出凝固在所述的成型平台(4)上。本成型系统制造的骨支架具有三维复杂的形状、互联并可控的微孔、适宜并可调的力学性能和表面活化特性,可作为人体骨组织替代物。

    利用选择性激光和温控炉实现二次烧结制备人工骨的方法

    公开(公告)号:CN103420681A

    公开(公告)日:2013-12-04

    申请号:CN201210149546.4

    申请日:2012-05-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用选择性激光和温控炉实现二次烧结制备高韧性三维纳米陶瓷人工骨的成型方法,第一次烧结中利用选择性激光根据人工骨模型信息逐层扫描生物陶瓷粉末,层层叠加得到具有复杂几何外形和可控互联微孔的纳米人工骨初始坯体,第二次烧结中,激光成型件在温控炉中以较低烧结温度进行长时间保温,在保温阶段晶界迁移受到抑制,晶界扩散得以维持,从而晶粒的生长受到控制,致密化过程仍得以进行直至人工骨完全致密化。本发明所成型的人工骨为既具有与植入部位相一致的外形和互联并可控的孔隙结构,又有良好机械性能的纳米生物陶瓷人工骨支架。

    激光制备人工骨中加少量聚乳酸提高陶瓷烧结性能的方法

    公开(公告)号:CN103467104A

    公开(公告)日:2013-12-25

    申请号:CN201210185006.1

    申请日:2012-06-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种激光制备人工骨中加少量聚乳酸提高陶瓷烧结性能的方法,属于骨组织工程领域。针对在利用选择性激光烧结(SLS)技术制备多孔双相磷酸钙陶瓷(BCP)人工骨时,烧结件存在致密度低,力学性能不足的缺点,本发明提供了一种添加质量分数为0.1~1%左旋聚乳酸(PLLA)提高BCP烧结性能的方法。其优点在于:利用PLLA低温熔融引入瞬态液相,能够促进BCP颗粒的重排与致密化,从而提高BCP的烧结性能;在合理的工艺参数下,PLLA能够充分氧化直至完全消失,避免了其在人工骨中的残留,最终制备出完全由BCP构成的高性能多孔人工骨。本发明涉及一种添加少量高分子材料提高磷酸钙生物陶瓷激光烧结性能的方法,该方法具有操作工艺简单、产品性能良好、适用范围广泛的特点。

    一种多级[微米/纳米]孔结构的仿生人工骨的制备方法

    公开(公告)号:CN103462729A

    公开(公告)日:2013-12-25

    申请号:CN201210185031.X

    申请日:2012-06-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种仿生人工骨三维多级孔结构的可控制备方法,其特征在于:利用选择性激光(光斑直径为微米尺度)烧结实现150-800μm梯度贯穿孔、利用混合少量高聚物微球在烧结过程中氧化分解形成10-100μm随机球形孔、利用腐蚀工艺获得数十纳米表面不规则孔的方法,最终得到具有与天然骨类似三维多级孔结构的仿生人工骨。根据植入部位要求,通过调整烧结工艺参数,能够精确控制梯度贯穿孔的分布与连通性等;通过精密控制炉温曲线和高聚物颗粒性质可以控制球形孔的形状与尺寸等;通过控制腐蚀液浓度和腐蚀时间能够控制纳米孔的大小和数量等。这对于创造一种利于细胞粘附、增殖和功能发挥的微环境,促进新骨形成,加快骨愈合具有极其重要的意义。

    一种多级[微米/纳米]孔结构的仿生人工骨的制备方法

    公开(公告)号:CN103462729B

    公开(公告)日:2016-06-01

    申请号:CN201210185031.X

    申请日:2012-06-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种仿生人工骨三维多级孔结构的可控制备方法,其特征在于:利用选择性激光(光斑直径为微米尺度)烧结实现150-800μm梯度贯穿孔、利用混合少量高聚物微球在烧结过程中氧化分解形成10-100μm随机球形孔、利用腐蚀工艺获得数十纳米表面不规则孔的方法,最终得到具有与天然骨类似三维多级孔结构的仿生人工骨。根据植入部位要求,通过调整烧结工艺参数,能够精确控制梯度贯穿孔的分布与连通性等;通过精密控制炉温曲线和高聚物颗粒性质可以控制球形孔的形状与尺寸等;通过控制腐蚀液浓度和腐蚀时间能够控制纳米孔的大小和数量等。这对于创造一种利于细胞粘附、增殖和功能发挥的微环境,促进新骨形成,加快骨愈合具有极其重要的意义。

    一种高聚物制备三维多微孔骨支架的成型系统

    公开(公告)号:CN102501379B

    公开(公告)日:2014-06-11

    申请号:CN201110293874.7

    申请日:2011-10-08

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高聚物制备三维多微孔骨支架的成型系统,基座(1)上设有支架(2),在所述的基座(1)上还设有x-y方向平面运动机构(7),在所述的x-y方向平面运动机构(7)上装有成型支板(6),在所述的成型支板(6)上设有z方向竖直升降机构(5),在所述的z方向竖直升降机构(5)上安装有成型平台(4),挤出单元(3)安装在所述的支架(2)上且所述的挤出单元(3)的喷嘴(31)将熔化的材料以丝状挤出凝固在所述的成型平台(4)上。本成型系统制造的骨支架具有三维复杂的形状、互联并可控的微孔、适宜并可调的力学性能和表面活化特性,可作为人体骨组织替代物。

    利用选择性激光和温控炉实现二次烧结制备人工骨的方法

    公开(公告)号:CN103420681B

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201210149546.4

    申请日:2012-05-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用选择性激光和温控炉实现二次烧结制备高韧性三维纳米陶瓷人工骨的成型方法,第一次烧结中利用选择性激光根据人工骨模型信息逐层扫描生物陶瓷粉末,层层叠加得到具有复杂几何外形和可控互联微孔的纳米人工骨初始坯体,第二次烧结中,激光成型件在温控炉中以较低烧结温度进行长时间保温,在保温阶段晶界迁移受到抑制,晶界扩散得以维持,从而晶粒的生长受到控制,致密化过程仍得以进行直至人工骨完全致密化。本发明所成型的人工骨为既具有与植入部位相一致的外形和互联并可控的孔隙结构,又有良好机械性能的纳米生物陶瓷人工骨支架。

    激光制备人工骨中加少量聚乳酸提高陶瓷烧结性能的方法

    公开(公告)号:CN103467104B

    公开(公告)日:2015-07-22

    申请号:CN201210185006.1

    申请日:2012-06-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种激光制备人工骨中加少量聚乳酸提高陶瓷烧结性能的方法,属于骨组织工程领域。针对在利用选择性激光烧结(SLS)技术制备多孔双相磷酸钙陶瓷(BCP)人工骨时,烧结件存在致密度低,力学性能不足的缺点,本发明提供了一种添加质量分数为0.1~1%左旋聚乳酸(PLLA)提高BCP烧结性能的方法。其优点在于:利用PLLA低温熔融引入瞬态液相,能够促进BCP颗粒的重排与致密化,从而提高BCP的烧结性能;在合理的工艺参数下,PLLA能够充分氧化直至完全消失,避免了其在人工骨中的残留,最终制备出完全由BCP构成的高性能多孔人工骨。本发明涉及一种添加少量高分子材料提高磷酸钙生物陶瓷激光烧结性能的方法,该方法具有操作工艺简单、产品性能良好、适用范围广泛的特点。

    一种制备纳米陶瓷骨组织工程支架的光纤激光三维打印机

    公开(公告)号:CN104276826A

    公开(公告)日:2015-01-14

    申请号:CN201310282818.2

    申请日:2013-07-08

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于制备纳米陶瓷骨组织工程支架的3D打印机,该打印机以光纤激光器为能量,三维运动采用水平运动和垂直运动机构分离的方式实现,并具有抽真空功能和预热功能。其特征在于基座上设有X-Y方向平面运动机构,在所述的X-Y方向平面运动机构上装有成型支板,在所述的基座上还设有支架,在所述的支架上设有Z方向竖直升降机构,在所述的Z方向竖直升降机构上安装有激光聚焦系统,以上所述的部件置放在真空抽气室中。本发明利用激光快速加热与冷却的特点控制晶粒长大使所制备骨组织工程支架具有纳米结构,采用快速成型工艺实现骨支架具有个性化外形,通过调节激光光斑大小和扫描间距控制支架的微孔结构。

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