仿生多材料复合增强骨软骨支架的制造及性能研究

作     者：庄佩 连芩 李涤尘 贺健康 边卫国 王臻 靳忠民 ZHUANG Pei;LIAN Qin;LI Dichen;HE Jiankang;BIAN Weiguo;WANG Zhen;JIN Zhongmin

作者机构：西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710054 西安交通大学第一附属医院西安710061 第四军医大学第一附属医院西京医院西安710032 利兹大学医学与生物工程研究所 

基　　金：国家自然科学基金(51375371 51075320 51323007) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2014年第50卷第21期

页      码：133-139页

摘      要：针对关节面上大面积骨软骨缺损修复过程中软骨形态恢复和力学环境恢复困难的问题，设计并制造一种新型聚乙二醇（Polyethylene glycol, PEG）/聚乳酸（Polylactide, PLA）/β-磷酸三钙（β-Tricalcium phosphate,β-TCP）仿生多材料复合增强骨软骨支架。基于CT扫描数据重建的羊膝关节模型上进行仿生多材料骨软骨支架的结构设计，包括多孔定制结构和固定桩及仿生结构；以光固化成形技术与真空灌注工艺相结合制造了的多材料复合增强骨软骨支架，确定灌注温度220℃，真空度–0.08～–0.10 Pa。形貌观测表明真空灌注法能使PLA完全充满整个次级管道，力学试验发现复合材料支架的压缩强度（21.25 MPa ±1.15 MPa）是单管道多孔生物陶瓷支架（9.76 MPa±0.64 MPa）的2.17倍， PLA固定桩的剪切强度（16.24 MPa±1.85 MPa）是陶瓷固定桩（0.87 MPa±0.14 MPa）的18.7倍。因此，复合PLA的骨软骨支架具有显著的力学增强和固定能力，有望为大面积骨软骨缺损的修复提供新的治疗手段。

主 题 词：三维打印 仿生设计 骨软骨支架 聚乳酸 β-磷酸三钙 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/jme.2014.21.133

馆 藏 号：203520449...