本发明涉及一种利用石墨烯和氮化硼纳米管的协同作用，促进其均匀分散并强韧化镁黄长石骨支架的方法，属于生物制造领域。
背景技术：
作为一种硅酸盐生物活性陶瓷，镁黄长石(ca2mgsi2o7)具有适中的降解稳定性以及诱导磷灰石形成的能力，相比于传统的磷酸钙陶瓷，镁黄长石陶瓷还展现出了更好的细胞相容性、细胞活性和体外成骨诱导性，能支持多种细胞的粘附、增殖、分化和基因表达，释放的含有ca、si、mg的离子产物能明显刺激多种干细胞的增殖和成骨分化。进一步研究发现，镁黄长石陶瓷不仅能够诱导新骨的生长，而且还能够促进体内血管的形成。但镁黄长石陶瓷本身力学强度低，韧性也未达到密质骨要求，限制了其作为骨支架在骨缺损修复中的应用。
低维纳米材料如二维石墨烯、一维氮化硼纳米管(bnnt)等，因具有优异的力学性能、极高的热导率和巨大的比表面积，已成为最具发展潜力的第二相材料。考虑到其固有的生物相容性和良好的成骨诱导能力，石墨烯和bnnt在强韧化镁黄长石骨支架方面被寄予厚望。然而一系列的研究表明，石墨烯或bnnt增强的镁黄长石复合骨支架并没有达到所期望的高强度和高韧性，这主要是由于石墨烯之间、bnnt之间均存在强的范德华力，再加上其表面缺乏功能位点，使得石墨烯和bnnt容易发生团聚而很难均匀稳定的分散在陶瓷基体中，导致低维纳米材料与陶瓷基体的界面结合较弱甚至带来缺陷，因此对骨支架力学性能的改善效果非常有限。
为了进一步开发石墨烯、bnnt的强韧化潜力，部分学者通过共价键修饰在其表面添加功能位点来改善其在基体中的分散状态与界面结合状态，然而共价键修饰过程中的强酸或强碱环境也会对低维纳米材料带来严重的结构破坏，从而降低其原有的优异性能。考虑到石墨烯和bnnt独特的二维和一维结构，如果将二者组合形成三维纳米第二相：长而直的bnnt夹在相邻的石墨烯层之间形成“三明治”结构，有望起到协同支撑的作用，促进低维纳米材料的均匀分散，从而充分发挥其在复合骨支架中的强韧化潜力。
综上所述，在选择性激光烧结制备镁黄长石骨支架的过程中，将二维石墨烯和一维氮化硼纳米管组合形成三维纳米第二相，有望通过协同作用促进它们的均匀分散，并大幅提高骨支架的力学性能，从而扩展其在骨再生修复中的应用范围。
技术实现要素：
针对石墨烯、bnnt在第二相应用中易于团聚的问题，本发明提出将二者组合形成三维纳米第二相，通过协同作用促进均匀分散，并利用选择性激光烧结复合到镁黄长石骨支架中提高其力学性能的方法。
本发明的主要步骤包括：
(1)粉末分散：按比例称量石墨烯、bnnt和镁黄长石粉末，在无水乙醇中超声搅拌后得到石墨烯悬浮液、bnnt悬浮液和镁黄长石悬浮液；
(2)粉末混合：将石墨烯悬浮液缓慢倒入bnnt悬浮液中，继续超声搅拌得到石墨烯/bnnt悬浮液，随后将镁黄长石悬浮液缓慢加入到石墨烯/bnnt悬浮液中，再次超声搅拌得到石墨烯/bnnt/镁黄长石悬浮液，经过滤、真空干燥后得到均匀分散的混合粉末；
(3)骨支架制备：以混合好的石墨烯/bnnt/镁黄长石粉末为原料，利用选择性激光烧结工艺，制备石墨烯/bnnt/镁黄长石复合骨支架。
所述的石墨烯、bnnt和镁黄长石粉末的质量比为0.5∶1.5∶98。
所述的粉末分散和混合过程中超声搅拌时间为30～60分钟。
所述的选择性激光烧结时采用高纯氮气(99.999％)保护，光斑直径为0.8mm，激光功率为8w，扫描速度为150mm/min。
本发明优点如下：
(1)利用二维石墨烯和一维bnnt组合形成共支撑网状结构，通过协同支撑促进相互分散，解决了石墨烯或bnnt易于团聚的问题；
(2)利用石墨烯和bnnt优异的力学性能和巨大的比表面积，通过拔出效应、裂纹偏转、裂纹桥连等机制提高镁黄长石骨支架的强度与韧性；
(3)利用石墨烯和bnnt能够诱导干细胞成骨分化的特点，进一步提高镁黄长石骨支架的成骨能力，加快骨缺损的再生修复。
具体实施方式
下面结合一个实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，但本发明之内容并不局限于此。
(1)粉末分散：按0.5∶1.5∶98的质量比称量0.002g石墨烯、0.006gbnnt和0.392g镁黄长石粉末，分别置于三个不同的200ml烧杯中，缓慢加入50ml无水乙醇，超声搅拌40分钟后得到石墨烯悬浮液、bnnt悬浮液和镁黄长石悬浮液；
(2)粉末混合：将石墨烯悬浮液缓慢倒入bnnt悬浮液中，继续超声搅拌40分钟，得到石墨烯/bnnt悬浮液，随后将镁黄长石悬浮液缓慢加入到石墨烯/bnnt悬浮液中，再超声搅拌40分钟后得到石墨烯/bnnt/镁黄长石悬浮液，经微孔滤膜过滤、真空干燥24小时后，得到均匀分散的混合粉末；
(3)骨支架制备：以混合好的石墨烯/bnnt/镁黄长石粉末为原料，利用选择性激光烧结工艺，采用高纯氮气(99.999％)保护，在光斑直径为0.8mm，激光功率为8w，扫描速度为150mm/min的条件下制备石墨烯/bnnt/镁黄长石复合骨支架。