一种具有贯通孔结构的仿生生物陶瓷及其制备方法和应用

摘要

本发明属于仿生生物陶瓷技术领域，公开了一种具有贯通孔结构的仿生生物陶瓷及其制备方法和应用。所述具有贯通孔结构的仿生生物陶瓷的制备方法为：先制备具有贯通丝状物的模具，然后将有机塑料颗粒加入模具中制备塑料多孔支架，然后将陶瓷粉和粘结剂填入塑料多孔支架的孔隙内，除去贯通丝状物和塑料多孔支架，然后在一定温度下烧结得到具有贯通孔结构的仿生生物陶瓷。本发明通过贯通丝状物的形状、大小及分布，可实现对仿生生物陶瓷贯通孔形状、大小及密度的良好控制，其用于松质骨的替代修复或组织工程支架中具有显著的优势。

主权项

一种具有贯通孔结构的仿生生物陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：(1)模具的制备：选取长、宽或直径范围为5mm～40mm，高为9mm～80mm上下端开口的中空模具主体，模具主体上下端开口处分别设置顶盖和底板，模具主体的制备材料为氧化锆陶瓷或者氧化铝陶瓷，顶盖和底板的制备材料为300℃下可气化的材料，模具主体、顶盖和底板三者围成模具腔，模具主体与底板能实现密封连接，选用直径为300～500μm的硬质贯通丝状物，将贯通丝状物一端固定于底板上，另一端在模具腔内延伸至顶盖，贯通丝状物彼此间隔700μm～1mm；(2)塑料多孔支架的制备：将直径为100μm～500μm的有机塑料颗粒从模具主体上端开口处填入到设置有贯通丝状物的模具腔内，加入有机溶剂或加热使有机塑料颗粒表面溶解或熔化，实现有机塑料颗粒之间的相互粘结，然后将相互粘结的有机塑料颗粒连同底板和贯通丝状物从模具腔中取出，用蒸馏水冲洗冷却，干燥后得到固定于底板及贯通丝状物上的塑料多孔支架；(3)生物陶瓷成型：将塑料多孔支架连同底板和贯通丝状物重新装入到模具腔内，然后将其放置在震动筛上，将粒径小于5μm的生物陶瓷粉从模具主体上端开口处加至塑料多孔支架上，通过震动筛振动使生物陶瓷粉充满塑料多孔支架的孔隙，然后将其置于离心机上离心5分钟，再加入粘结剂离心1分钟得到含有陶瓷胚体的模具整体，将含有陶瓷胚体的模具整体放入干燥箱干燥24小时，然后除去贯通丝状物并将其放入烧结炉中升温至300℃烧除塑料多孔支架、顶盖和底板，再升温至900～1200℃烧结12个小时，脱除模具主体得到具有贯通孔结构的仿生生物陶瓷。