2.1   纳米羟基磷灰石与β-磷酸三钙粉体理化性质分析   图2为制得纳米羟基磷灰石粉体、羟基磷灰石晶须和β-磷酸三钙粉体样品的X射线衍射图谱。从图2A可知，在2θ=31.8°，32.2°，32.9°处存在羟基磷灰石的衍射峰，分别对应(211)(112)(300)晶面，与羟基磷灰石标准图谱卡片编号PDF 09-0432三强峰吻合，其他弱衍射峰也符合标准图谱卡片，说明合成的材料为羟基磷灰石。从图2B可知，羟基磷灰石晶须的X射线衍射衍射峰与羟基磷灰石标准图谱卡片编号PDF 09-0432衍射峰吻合，说明所合成晶须成分为羟基磷灰石。从图2C可知，在2θ=27.8°，31.0°，34.4°处存在β-磷酸三钙的衍射峰，分别对应(214)(0210)(220)晶面，与β-磷酸三钙标准图谱卡片编号PDF 09-0169三强峰吻合，其他弱衍射峰也符合标准图谱卡片，说明合成的材料为β-磷酸三钙。根据X射线衍射图谱，采用半定量分析方法对煅烧处理后的粉体计算可知，材料的纯度均大于95%，符合中国医药行业标准《医用羟基磷灰石粉料(YY 0303-1998)》对植入材料的要求。

图3为制得纳米羟基磷灰石粉体、羟基磷灰石晶须和β-磷酸三钙粉体样品的扫描电镜照片。羟基磷灰石粉体呈球状，粒径大小为1-6 μm；β-磷酸三钙粉体同样呈球状，粒径大小为1-4 μm，两者均具有组分均匀、粒径分布窄、无团聚等特点。羟基磷灰石晶须均为针状形貌，其长径比大于10。



图4为纳米羟基磷灰石和β-磷酸三钙粉体的傅里叶变换红外图谱。纳米羟基磷灰石样品红外吸收谱测试结果显示样品包含3 438.88 cm-1处的OH-特征峰，565.44，602.13，1 038.11，1 095.25 cm-1处的 PO43-振动吸收峰。β-磷酸三钙样品红外吸收谱测试结果显示样品包含555.49，602.26，1 049.06，1 121.52 cm-1处的PO43-振动吸收峰。均与标准样品特征峰相吻合，未见到其他物质的杂质峰。再次验证制备的粉体为羟基磷灰石和β-磷酸三钙。

2.2   纳米羟基磷灰石与β-磷酸三钙的体外细胞毒性测试   根据国家标准GB/T 14233.3-2005判定纳米羟基磷灰石和β-磷酸三钙的细胞毒性分别为0级和1级，显微镜下观察浸提液细胞生长情况表明，≤20%的细胞呈圆缩、疏松贴壁、无包浆内颗粒或显示形态学方面的改变。通过MTT法测得各孔吸光度值，可以看出纳米羟基磷灰石组和β-磷酸三钙组的细胞相对存活率均大于80%，见表4，5。上述结果表明，此次实验所制备的纳米羟基磷灰石与β-磷酸三钙粉体材料无细胞毒性，可以用来制备生物陶瓷人工骨支架。







2.3   含晶须羟基磷灰石人工骨支架烧结后的力学性能分析    羟基磷灰石晶须含量、烧结温度、烧结时间均会影响人工骨支架的力学强度，实验设计了3因素3水平正交实验来优化人工骨支架的力学性能。所添加晶须含量为5%，10%，15%，烧结温度为1 250，1 300，1 350 ℃，烧结时间为2，3，4 h，升温速率设置为8 ℃/ min，排胶温度为400 ℃，排胶时间1 h。
结合各支架烧结后的尺寸，计算支架的抗压强度(不去除孔隙面积)、孔隙率，并进行正交实验数据分析，结果见表6。通过计算各水平因素的抗压强度极差R，得出晶须含量极差R=3.54，烧结温度为R=4.16，保温时间R=1.29，由此可得出影响多孔支架抗压强度最主要的因素为烧结温度，其次是晶须含量，最后是保温时间。在这9组实验结果中，实验5支架的抗压强度为8.13 MPa、孔隙率为64.07%，综合性能最优，即此次实验各因素组合中的最优组合为晶须含量10%、烧结温度1 300 ℃、保温时间3 h。




2.4   含晶须羟基磷灰石人工骨支架实物观察   图5为3D打印含10%羟基磷灰石晶须的羟基磷灰石人工骨支架，3D打印支架烧结前尺寸为H 26 mm×Ф 8 mm，孔径约700 μm；经1 300 ℃烧结3 h后，支架的尺寸为H 15 mm×Ф5 mm，丝径约500 μm，孔径约400 μm。ZHAO等[24]的研究结果表明，骨缺损的尺寸为15 mm已经超出了兔子能够自我修复的临界尺寸，所以此次实验选择打印15 mm高度的人工骨支架。在飞纳电镜的光学模式下可以看出，3D打印可制备形状规则的连通孔，连通孔有利于细胞迁移与毛细血管生长及体液交换[25]；研究表明理想的骨组织支架孔径应大于100 μm，有利于骨细胞的长入[26]，此次实验制备的人工骨支架材料孔径约400 μm，满足骨组织工程对支架材料的孔隙要求。



以含量为10%羟基磷灰石晶须的人工骨支架为例，根据阿基米德原理测量多孔支架的孔隙率，计算得出3组支架的平均孔隙率为54.3%。需要说明的是，此次实验所用的支架是在3D打印填充率40%的参数下获得的，由于排水法只能测得通孔孔隙率(无法测得闭孔孔隙率)，所得数值会比真实气孔率小一些。
2.5   含晶须羟基磷灰石人工骨支架烧结后微观形貌观察   通过对比5%，10%，15%羟基磷灰石晶须含量人工骨支架力学性能可以看出，10%晶须含量的人工骨支架力学性能要优于5%和15%实验组。含10%人工骨支架在1 250，1 300，1 350 ℃烧结后的微观形貌，见图6所示，从图中可以看出，随着烧结温度的升高，晶粒尺寸逐渐增大，晶粒呈多边形紧密排列，晶界清晰，致密化程度依次提高；1 250 ℃烧结后的支架表面粗糙度最大，而1 350 ℃烧结后的支架表面高度致密，表面粗糙度最低。DENG等[27]的研究结果表明，具有中等粗糙度的支架表面具有最优的细胞相容性，可触发一系列成骨分化所需要的细胞黏附、增殖和分化。此次实验中1 300 ℃烧结后的支架表面具有中等粗糙度，且其抗压强度为8.13 MPa，满足骨组织工程对多孔羟基磷灰石支架性能的要求。



2.6   人工骨支架流体力学性能分析   根据图7，8流体力学仿真结果，流速的降低与流体流动的方向一致，到出口处时流速再次变大。对于压强而言，压强降低的趋势与流体流动的方向也一致。而对于流动方式Ⅱ，压强降低不仅分布 XY轴方向，YZ轴方向也有明显的差别，但是趋势明显弱于XY轴，因此可以得出，压强不仅与流速方向有关系、而且与支架本身也有关系。







由上图可知，在流动方式Ⅰ的情况下无论是速率还是压力值均比流动方式Ⅱ大，骨组织工程要保证营养液与细胞可以完全到达支架内部，因此如果压力与流速过小，细胞与营养液有可能到不了支架的各个部位，从这方面而言，流动方式Ⅰ对细胞及营养液的到达更有利。
流速对支架的渗透力具有重要的影响，废物的排出、营养物质的吸收都受渗透率的影响，渗透率越大营养物质越有利于吸收。渗透率K根据达西定律可以得出：
K=QμL/AΔP                                   
其中Q为流量(m/s3)，μ是流体的动态黏度[kg/(m·s)]，L为模型的长度(m)，A表示的是模型横截面的面积，ΔP表示压降(Pa)。计算可得，流动方式Ⅰ的渗透率为1.97×10-10，流动方式Ⅱ的渗透率为1.03×10-10，可以发现不同的流动情况对支架的渗透率无明显变化，渗透率与支架的结构本身有很大关系，流动方式Ⅰ对支架上废物的排出、营养的吸收更有利。
综上所述，流动方式Ⅰ更有利于支架的在人体中发挥作用。
2.7   多孔羟基磷灰石支架表面涂覆双相磷酸钙涂层   由于高温烧结(1 300 ℃)可能会影响材料的生物特性，此次实验采用多次浸渍提拉法在烧结后的多孔羟基磷灰石骨支架表面浸渍双相磷酸钙涂层，以改善骨支架的生物相容性、诱导活性以及适度的降解性。
以10%羟基磷灰石晶须含量的支架为例，从图9中可以看出，浸渍前多孔支架的孔径约为400 μm，浸渍双相磷酸钙涂层后支架的孔径尺寸约为250 μm，涂层厚度约为75 μm。



2.8   复合涂层中β-磷酸三钙体外降解性能分析   与羟基磷灰石相比，β-磷酸三钙最大的优点在于更易在体内降解，其降解速度比羟基磷灰石高10-20倍[23]，羟基磷灰石/双相磷酸三钙复合支架的主要成分为羟基磷灰石和β-磷酸三钙，其中羟基磷灰石在体内基本不降解，故此处对β-磷酸三钙粉体进行体外降解实验。β-磷酸三钙的降解产物可为成骨细胞提供矿化所需的钙、磷离子，从而具有更高的骨诱导活性，但纯β-磷酸三钙降解太快，因此此次实验所用的涂层材料为羟基磷灰石/β-磷酸三钙复合材料，通过测试涂层中β-磷酸三钙的体外降解特性从侧面验证涂层对支架骨诱导活性提升的作用。β-磷酸三钙粉体降解速度随时间变化如图10所示，粉体降解率随时间增长而上升，在14周时降解率达28.5%。

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近年来随着骨组织工程的发展，由3D打印技术构建生物活性陶瓷材料骨组织工程支架，使其具有骨缺损结构性修复功能和良好的生物力学特性以此代替自体骨和异体骨移植，成为新一代骨移植替代物的研究方向[1-4]。在生物陶瓷材料中，生物活性陶瓷材料羟基磷灰石、β-磷酸三钙以及由两者组成的双相磷酸钙材料因优良的生物相容性得到了越来越广泛的关注[5-7]。其中，羟基磷灰石具有较优良的生物活性、生物相容性、骨传导性和骨结合能力[8-9]，但其力学强度、降解性和断裂韧性较差，限制了其在医学上的应用[10-11]。β-磷酸三钙具有良好的生物相容性和生物降解性，其降解所释放出的钙、磷离子可作为成骨细胞的原料[12]，但β-磷酸三钙力学性能较差，并存在降解速度过快的问题[13-14]。双相磷酸钙材料弥补了羟基磷灰石和β-磷酸三钙的性能缺陷，成为具有一定力学性能、部分可降解性及优良生物活性的新型骨组织材料，在骨组织工程材料领域运用广泛[15-16]。
骨移植材料的多孔结构有利于新骨的形成，但多孔结构必然会影响其力学强度。有研究表明，纳米羟基磷灰石粉体和羟基磷灰石晶须有助于提高聚合物和磷酸钙陶瓷的力学性能[17-18]。XIE等[19]在羟基磷灰石/左旋聚乳酸与羟基磷灰石晶须/左旋聚乳酸支架研究中发现，羟基磷灰石晶须/
左旋聚乳酸支架表现出更好的力学性能和体外生物活性。CONVERSE等[20]研究羟基磷灰石晶须对聚醚醚酮力学性能的影响，发现弹性模量和抗拉强度均有提升。因此，为克服陶瓷材料的力学缺陷，多数研究在制备多孔羟基磷灰石支架时加入一定量的羟基磷灰石晶须。
理想的人工骨支架结构应该与其所替代处的骨相似，因此，人工骨几何外观与孔隙结构也应该与替代处相匹配，故其孔大小、孔形状、孔取向、孔隙率、连通性以及位于不同部位的不同孔的形貌组合应该有所区别。面对这种差异化现状，传统的机械加工，如减材制造和加工铸模一类的等材制造工艺手段存在制备过程复杂、制作工艺缺乏灵活性、成本巨大等缺点；聚合物海绵模板法、造孔法和发泡法等制孔工艺则存在着孔的尺寸、形状、分布和连通性无法精确控制，且需使用有毒有机溶剂等缺点。相较于其他制备方法，采用3D打印技术加工人工骨可较为精确地调节控制材料中孔洞的大小及分布等情况，能大幅度降低加工难度，在制备具有多孔结构的人工骨方面具有更大优势[21-22]。
为此，此次实验系统研究了羟基磷灰石晶须含量、烧结温度和烧结时间对3D打印技术制备羟基磷灰石多孔支架力学性能的影响，并优化浸渍工艺，对羟基磷灰石多孔支架进行了表面双相磷酸钙涂覆，制备出兼具高孔隙率、较高力学强度及优良生物相容性的人工骨复合支架，为承力部位大段负重人工骨替代研究提供了新思路和相关实验参数。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

1.1    设计   支架制备及观察实验。
1.2   时间及地点   实验于2020年2月至2021年8月在迈海材料基因组国际研究院完成。
1.3   材料
1.3.1   主要材料与试剂   高密度聚乙烯(美国药典委员会)；二乙基二硫代氨基甲酸锌(Sigma)；四水硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O、氯化钙CaCl2、磷酸氢二铵(NH4)2HPO4、氨水NH3·H2O、无水乙醇CH3CH2OH、盐酸HCl、尿素CO(NH2)2等购自天津大茂化学试剂有限公司；标准模拟体液购自青岛捷世康生物科技有限公司；聚乙烯醇购自天津光复精细化工研究所；去离子水为实验室自制。
1.3.2   主要仪器与设备   反应釜[迈海新型材料科技(固安)有限公司]；天平(瑞士METTLER TOLEDO公司)；磁力搅拌器(MS-PB)；扫描电子显微镜[复纳科学仪器(上海)有限公司]；细胞培养箱(美国Thermo)；生物陶瓷3D打印机(西安点云生物科技有限公司)；HY-0230型力学性能测试机(上海衡翼精密仪器有限公司)。
1.4   实验方法   
1.4.1   纳米羟基磷灰石和β-磷酸三钙粉体的制备   以Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)2HPO4为原料，分别按照Ca/P=1.67和1.5的化学计量比制备羟基磷灰石和β-磷酸三钙粉体。将Ca(NO3)2·4H2O分别溶于去离子水中；取相应体积的(NH4)2HPO4溶液滴加入Ca(NO3)2·4H2O溶液中，并加入氨水调节pH=10-11，搅拌6 h；将所得浆料陈化24 h；随后洗涤浆料至pH值中性，分别得到含羟基磷灰石和β-磷酸三钙的浆料；经喷雾干燥后得到球型羟基磷灰石和β-磷酸三钙粉体；将羟基磷灰石和β-磷酸三钙粉体分别在500 ℃和800 ℃进行热处理，升温速率为10 ℃/min，高温保温时间为3 h。
采用日本Rigaku D/max 2500型X射线衍射仪对纳米羟基磷灰石粉体、β-磷酸三钙粉体进行物相分析，美国 Nicolet iS50 型号的傅里叶红外光谱仪检测该两种粉体的分子基团特征吸收峰，扫描电镜下观察该两种粉体的微观形貌。
1.4.2   羟基磷灰石晶须的制备   以CaCl2和(NH4)2HPO4为原料，分别配置0.5 mol/L的CaCl2溶液和0.2 mol/L的(NH4)2HPO4溶液，室温下静置2 h；量取(NH4)2HPO4溶液缓慢滴加到同体积的CaCl2溶液中，滴加过程中搅拌速率为300 r/min，滴加完毕后继续搅拌2 h；称取一定量的尿素，加入到混合溶液中，使m(CaCl2)∶m(尿素)=4∶1，继续搅拌1 h；配置0.2 mol/L的HCl溶液，缓慢滴加到混合溶液中，直至溶液呈无色透明状，继续搅拌1 h；将混合溶液升温至120 ℃，保温24 h，搅拌速率150 r/min；反应结束后进行抽滤，使用去离子水洗涤3次，然后用无水乙醇洗涤3次，放入烘箱中，70 ℃干燥8 h，研磨后得到羟基磷灰石晶须。采用日本Rigaku D/max 2500型X射线衍射仪对纳米羟基磷灰石晶须进行物相分析，扫描电镜下观察该晶须的微观形貌。          
1.4.3   纳米羟基磷灰石和β-磷酸三钙粉体的细胞毒性   根据GB/T 16886.5-2017《医疗器械生物学评价 第5部分：体外细胞毒性试验》中的具体方法，制备材料浸提液、进行细胞培养及MTT法检测材料对小鼠成纤维细胞L-929增殖的影响。实验样品如下：实验样品(纳米羟基磷灰石粉体、β-磷酸三钙粉体)、阴性对照样品(高密度聚乙烯)、阳性对照样品(二乙基二硫代氨基甲酸锌)。
样品浸提液制备：无菌条件下取样，随机取样，并按表1的浸提比例在密闭的惰性容器内振荡浸提。浸提介质为含体积分数10%胎牛血清的MEM培养液。浸提完成后，记录浸提液状态和浸提介质的任何变化(提取前和提取后)。于浸提完成后，采用离心方式，取上清液立即用于实验。

细胞培养：实验过程无菌操作。将L929细胞(购自美国菌种保存中心)培养在含体积分数10%胎牛血清和抗生素(青霉素100 U/mL、链霉素100 mg/L)的MEM培养液中，置于37 ℃、体积分数5%CO2培养箱中培养。用0.25%胰酶(含EDTA)消化细胞制备成单细胞悬液，细胞悬液200×g离心3 min，将细胞重新分散于培养基中，调整细胞浓度为1×108 L-1。
实验分组：将上述细胞悬液加到1个96孔培养板中，每孔100 μL，置37 ℃、体积分数5%CO2培养箱中(> 90%湿度)培养24 h。待细胞长成单层后，吸出原来的培养液，分别加入100 μL不同浓度的实验样品浸提液(100%，75%，50%，25%)、空白对照液、阳性对照样品浸提液(100%)和阴性对照样品浸提液(100%)，置于37 ℃、体积分数5%CO2培养箱内培养24 h。培养24 h后，取出96孔板先做细胞形态学观察，然后吸出原来的培养液，每孔加50 μL的MTT(1 g/L)，置于37 ℃、体积分数5%CO2培养箱中培养2 h，吸弃上清，加100 μL的异丙醇(99.9%纯度)溶解结晶；在酶标仪上以570 nm为主吸收波长、650 nm为参考波长测定吸光度值。使用显微镜检查细胞进行定性评价，分级大于2级被认为有细胞毒性作用；测定各组吸光度值，计算细胞相对存活率，细胞活性下降大于30%被认为有细胞毒性反应。
细胞相对存活率(%)=检测组平均吸光度值/空白对照组平均吸光度值×100%。
1.4.4   多孔羟基磷灰石陶瓷支架的制备   配备质量分数为8%的聚乙烯醇溶液备用。准备3组含晶须的羟基磷灰石混合粉体，其中晶须分别占羟基磷灰石总质量的5%，10%，15%；以m(羟基磷灰石混合粉体)∶m(聚乙烯醇)=10∶1配制3组浆料。将脱去气泡的浆料装入生物陶瓷3D打印机填料桶，调整打印头高度并设置打印参数：打印速度10 mm/s，填充率40%，孔径700 μm，挤出宽度0.4 mm，层高0.3 mm，首层高度0.15 mm，打印规格为H 26 mm×Ф8 mm圆柱体。每种晶须含量的多孔支架分别打印9个。为了防止支架内的水分在烧结过程中气化而在支架内形成大量缺陷，烧结前将样品在冰箱中-80 ℃冷冻12 h，随后用冷冻干燥机进行冻干处理。
1.4.5   多孔羟基磷灰石陶瓷支架的烧结   添加晶须和高温烧结能显著提高多孔羟基磷灰石陶瓷支架的力学性能，为了探究晶须含量、烧结温度、烧结时间对羟基磷灰石多孔支架力学性能的影响，根据实验要求设计正交实验，如表2所示。其中各组正交实验的升温速率均设置为8 ℃/ min，排胶温度均设置为400 ℃，排胶保温时间为1 h。

1.4.6   人工骨力学性能测试   参照国标GB/T 1448-2005，采用力学性能测试机对多孔羟基磷灰石骨胚体进行抗压力学性能测试，将试样在37 ℃条件下干燥24 h，金刚砂将圆柱体的两个端面磨平。测量受压面积后，试件垂直放置在力学试验机上，测定其抗压缩强度，加载速度为1 mm/min，直至圆柱体破裂，记录试件破坏时的极限载荷，计算抗压极限强度。计算平均值和标准差。

式中，Rc为抗压强度(MPa)，P为破坏负荷(N)，S为试样受力面积(mm2)。

1.4.7   人工骨孔隙率测量   依据国标GB/T 1966-1996，利用阿基米德原理测量多孔羟基磷灰石骨胚体的孔隙率。首先准确称量样品的质量(记为m1)，然后用疏水细线将支架样品悬挂到去离子水中，并测得样品浸润在水中的质量(记为m2)，最后将取出的样品用滤纸吸去表面水分，再次称量该样品的质量(记为m3)，根据如下公式计算多孔支架的孔隙率。
 

1.4.8   人工骨支架仿真流体力学测试   构建尺寸为H 15 mm×Ф5 mm的圆柱模型见图1A所示，将上述模型导入有限元软件进行网格划分，采用三边形网格，网格数为5 599 244，节点数为1 158 862。将划分好网格的模型导入到ANASYS Fluent流体模块：设置流体为不可压缩的牛顿流体，模拟采用质量守恒和Navier-Stokes方程。设置流体为血液和营养液，主要参数见表3，设置两种流出方式见图1B、C。出口假设流动已经稳定，出口压力为0，壁面设计为固定且无滑移。

1.4.9   多孔羟基磷灰石支架表面涂覆双相磷酸钙涂层   采用多次浸渍提拉法在烧结后的多孔羟基磷灰石骨支架表面浸渍双相磷酸钙涂层，以改善骨支架的生物相容性、诱导活性及适度的降解性。具体方法如下：首先配置质量分数为8%的聚乙烯醇溶液备用，称量5 g纳米羟基磷灰石与5 g β-磷酸三钙粉体，加入50 mL 8%的聚乙烯醇溶液机械混合均匀，并超声30 min，得到相对均匀稳定的悬浊液胶体。将多孔羟基磷灰石骨支架放入溶液中，在室温下进行浸渍沉积，每次浸渍15 s，共浸渍3次；支架烘干温度设置为120 ℃，时间为6 h；再经800 ℃烧结2 h，去除聚乙烯醇黏结剂。                     
1.4.10   β-磷酸三钙体外降解实验   与羟基磷灰石相比，β-磷酸三钙最大的优点在于更易在体内降解，其降解速度比羟基磷灰石高10-20倍[23]，而实验中的羟基磷灰石骨坯体支架在高于1 200 ℃的高温下进行烧结，因此降解速率会进一步降低，因此该文只探究复合涂层中β-磷酸三钙在体外的降解特性。具体方法如下：将β-磷酸三钙粉体置于离心管中，并按1∶30的比例加入一定量的模拟体液，3 d更换一次模拟体液，每隔一周对样品进行抽滤、洗涤、烘干及称质量，计算降解率。
降解率(%)=[1-(浸泡后质量/浸泡前质量)]×100%。
1.5   主要观察指标   含晶须多孔羟基磷灰石骨胚体的孔隙率、力学性能与流体力学，以及多孔羟基磷灰石/双相磷酸钙涂层复合支架的降解性能。

①采用改进后的湿化学合成法，通过控制反应温度、时间和pH值等条件，成功合成具有特定形貌、高纯度、无毒性、组分均匀、粒径分布窄、无团聚等优点的羟基磷灰石、β-磷酸三钙粉体、羟基磷灰石晶须。②通过3D打印技术可制备孔隙率大于50%、具有联通孔隙、孔径约400 μm的多孔羟基磷灰石骨胚体；浸渍双相磷酸钙涂层后可得支架孔径尺寸约为250 μm、涂层厚度约为75 μm的多孔羟基磷灰石/
双相磷酸钙涂层复合支架。③正交实验结果显示：影响多孔羟基磷灰石骨支架抗压强度最主要的因素为烧结温度，其次是晶须含量，最后是烧结时间。多孔羟基磷灰石支架的抗压强度在2.97-11.15 MPa之间，实验中晶须含量为10%、经
1 300 ℃烧结3 h的羟基磷灰石支架，抗压强度为8.13 MPa，孔隙率为64.07%，其综合性能最优且满足骨组织工程对多孔羟基磷灰石支架性能的要求。④通过流体力学模拟仿真可知，细胞营养液等垂直人工骨横截面方向流入流出的方式更有利于支架在人体中发挥作用，可为支架在体内放置方向提供参考。⑤最终合成的羟基磷灰石/双相磷酸钙复合支架是具有一定力学性能、可降解性的生物活性陶瓷支架，既可为同类型研究提供实验数据，又可为临床解决承力部位大段负重人工骨替代的医学难题提供新思路。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

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文题释义：

陶瓷浆料3D打印技术：是一种新型技术，不需要预制打印丝线，能够直接将陶瓷材料在常温下逐点逐线逐层打印成型，这不但能显著降低现有的打印耗材成本，而且能够自由搭配材料组合，实现多种材料复合打印，极大地拓展现有打印材料的选择范围，在多孔骨支架材料制造方面有广泛的应用前景。采用陶瓷浆料3D打印技术可以实现个性化人工骨定制。
生物活性陶瓷材料：是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料，即直接用于人体或与人体相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料，主要包括：羟基磷灰石、磷酸三钙及其复合物的生物陶瓷材料，可以负载生物活性物质用于骨诱导和血管形成，被广泛应用于组织修复用的多孔骨组织支架。

采用改进湿化学法制备出具有特定微观形貌、高纯度、组分均匀、粒径分布窄、无团聚和比表面积大等优点的羟基磷灰石、β-磷酸三钙粉体，优化晶须添加含量，以3D打印技术制备羟基磷灰石多孔人工骨支架，优选烧结温度和烧结时间，通过多次浸渍提拉法进行羟基磷灰石骨支架表面双相磷酸钙涂覆，制备出外形和内部孔隙与植入部位匹配，兼具一定力学性能、优良生物相容性和部分可降解性的多孔骨组织支架，为承力部位大段负重人工骨替代研究提供了新思路和相关实验参数。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

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