DLP打印β-磷酸三钙/纳米黏土复合支架的制备与表征

作     者：张航 韩坤原 董兰兰 李祥 ZHANG Hang;HAN Kunyuan;DONG Lanlan;LI Xiang

作者机构：上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2022年第37卷第10期

页      面：1116-1122页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51475293) 上海交通大学医工交叉基金(YG2021ZD06) 

主　　题：β-磷酸三钙 DLP打印 多孔支架 纳米黏土 

摘      要：β-磷酸三钙(β-TCP)具有生物降解性和生物相容性,但其固有的脆性限制了其在承重种植体中的应用。为进一步提高β-TCP的力学性能和生物相容性,本研究以纳米黏土(Nano clay,NC)为添加剂,采用数字光处理(Digital light processing,DLP)技术制备了β-TCP/NC(TNC)复合支架,支架TNC10多孔结构孔径为200~300μm。当加入NC含量为10%(质量分数)时,支架(TNC10)各结构特征的烧结收缩最小。加入NC不会改变TCP的物相成分,且支架表面均匀分布Si、Mg元素。加入NC可以提高TCP支架的压缩强度,NC(粒径500 nm)融合在TCP颗粒的间隙中,对比纯TCP支架,TNC10支架的压缩强度提高了10%。另外,TNC10组较纯TCP的比表面积增加2倍以上。TNC降解速率更快,可以持续释放Ca、Mg、Si、Li等离子,并且TNC降解液保持弱碱性的环境。研究结果表明:加入NC对β-TCP支架的力学强度、降解性能均具有一定的促进作用。利用DLP方法打印的具有良好的理化性能的多孔生物陶瓷支架在骨修复领域有巨大应用前景。