一种3D打印支架材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:11393685阅读:315来源:国知局

本发明涉及材料领域,具体涉及一种3d打印支架材料及其制备方法和应用,尤其涉及一种用于牙周的3d打印支架材料及其制备方法。



背景技术:

牙周病是一种破坏牙齿支持组织的慢性感染性疾病,同时也是导致成年人牙齿缺失的主要原因,在我国80%~97%的成年人患有不同程度的牙周病。其发病的主要机制是细菌侵入牙周组织,通过直接侵袭及机体的非特异性免疫反应,造成牙周组织的慢性炎症,进而引起牙周组织尤其是牙槽骨的破坏,最终导致支持组织丧失、牙齿松动并脱落。牙周病治疗的最终目标是能够消除牙周局部组织的炎症,同时使破坏的牙周支持组织(包括牙槽骨、牙周韧带、牙龈、牙骨质等软硬组织)修复再生等生物性功能的恢复。

目前,临床上治疗牙周病主要是通过机械的方式进行龈上洁治,龈下刮治术去除牙石、牙菌斑等致病因素,消除微生物和牙菌斑的化学刺激,抑制炎症的进一步发展,然而这些治疗方法并完全清除牙周炎症刺激引起的细胞氧化应激反应;对于已经丧失的牙槽骨、牙龈等牙周支持组织,主要通过自体骨、异体骨或生物材料的移植、以及引导骨组织再生等方法试图恢复缺失的骨量,但自体骨来源有限且取骨区会发生一定的并发症,异体骨移植存在免疫排斥反应,并有感染风险。

近年来,基于干细胞技术的组织工程学治疗方法为牙周组织再生提供了新的思路与方法。种子细胞、支架材料、生长因子是传统组织工程研究领域的主要内容。目前,多种成体干细胞已被应用于牙周组织再生。其中,骨髓间充质干细胞(bmscs)和牙周膜干细胞(pdlscs)被认为是理想的种子细胞。bmscs是其中最具分化潜能的一组细胞,但bmscs必须从骨髓获得,取材过程痛苦,细胞特性与年龄密切相关,且自我更新和分化潜力有限。pdlscs是近年来从牙周膜中分离出来的成体干细胞,在体外诱导下,牙周膜干细胞能够形成骨、软骨、神经、脂肪、血管等多种组织,并能在体内移植后形成牙骨质-牙周膜-牙槽骨样结构物,被认为在牙周改建、再生、修复过程中发挥了重要作用,是牙周再生治疗中较理想的种子细胞。然而,取材困难,细胞来源少,分离纯化困难等以上这些特点都严重限制了干细胞移植在未来牙周治疗中的广泛开展和应用。因此,细胞归巢成为近年来的研究热点。干细胞必须归巢到目标区域才能产生治疗作用。归巢一词起源于骨髓移植疗法的开展,其意义为经静脉输入的干细胞通过血液循环特定地植入到支持其生长发育的骨髓微环境中的过程。随着研究范围的扩展,目前归巢的意义已扩展为干细胞在特定条件的诱导下移行并定位于机体目标组织的过程。

趋化运动是指细胞从低浓度向高浓度刺激物的定向运动。而趋化因子就是能使细胞发生趋化运动的这类细胞因子。基质细胞衍生因子-1(stromalcell-derivedfactor-1,sdf-1)是由骨髓基质细胞及其它相关的间皮细胞和上皮细胞分泌的一种趋化蛋白,属于巨噬细胞内分泌型炎性蛋白超家族成员。sdf-1的生物学功能复杂,主要有:(1)参与细胞发育:sdf-1广泛表达于胚胎发育的整个过程,实验证实缺乏sdf-1表达的小鼠伴有多个系统发育不良,提示sdf-1在细胞发育中的重要作用;(2)调控细胞的迁移:sdf-1可调控多种干细胞沿着sdf-1浓度梯度迁移并发挥作用,在缺乏sdf-1的小鼠中,造血干细胞不能迁移到骨髓内;(3)促进恶性肿瘤的生长及转移:许多肿瘤都能产生sdf-1,并以自分泌形式刺激肿瘤生长,同时也能促进肿瘤血管的生成。研究发现sdf-1/cxcr4能够促进癌细胞组织内的血管形成和癌细胞的迁移。

sdf-1作为重要的趋化因子,在兔子心脏缺血再灌注损伤模型中,sdf-1可以趋化mscs的募集修复损伤组织。在大鼠胫骨骨缺损模型的研究中,发现sdf-1不仅仅可以促进mscs的募集归巢,而且还能升高bmp2的表达,从而促进骨缺损修复。此外,sdf-1可以引导牙周膜干细胞迁移到损伤区域,促进pdlscs的活化,改善增殖能力及分化能力从而达到组织修复的目的。

新骨形成研究较为深入的生物因子为骨形态发生蛋白(bonemorphogeneticproteins,bmps)bmps对骨原细胞的分化起决定性作用是促进成骨的主要因子。bmps家族成员较多至今已有40多种bmp蛋白被成功地分离。其中bmp2是转化生长因子β(tgf-β)超家族中的多功能细胞因子可在骨损伤局部及异位促进细胞增殖提高其碱性磷酸酶活性也是唯一能够单独在异位诱导成骨形成的信号分子这使其在骨关节疾病特别是骨折、骨缺损的临床治疗中具有极大的潜在应用价值。研究表明bmp2是bmp家族成员中骨诱导作用最强的因子,大量实验也证实了将bmp2直接或通过载体局部应用可促进骨形成。

水凝胶是牙周组织再生最常用的高分子材料之一。水凝胶是一种具有高水含量的亲水性或双亲性聚合物三维网络。由于水凝胶具有良好的生物相容性,以及与人体软组织相似的力学性质,因此被广泛应用于组织工程支架材料与药物的可控释放中。目前,传统的水凝胶制备方法主要是通过高分子链间的化学反应或物理相互作用,难以实现对水凝胶外部和内部结构的精确调控。而3d打印技术则能实现对材料外部形态和内部微结构的精确调控,有利于调控细胞的分布,以及材料与生物体的匹配,因此具有独特的优势。适用于立体印刷技术制备水凝胶的常用原料包括(甲基)丙烯酸酯封端的peg,并可通过引入细胞黏附肽rgd、肝素等生物分子,实现在微观结构上调控细胞的黏附或生长因子的释放。另外,通过立体印刷技术,以甲基丙烯酸修饰的pla-peg-pla三嵌段共聚物为原料,可以制备出多孔或非多孔水凝胶,材料具有较窄的孔径分布、良好的贯通性和力学性质。所得的水凝胶能促进人间充质干细胞的黏附和生长。

因此,寻找有效的方法消除牙周组织细胞内外的氧化应激反应,诱导内源性干细胞的自我更新和分化,实现内源性牙周支持组织再生,恢复牙槽骨高度,降低牙齿脱落率,是牙周疾病治疗亟待解决问题。对于保存牙列,提高咀嚼功能,改善生活质量具有重大意义。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供了一种3d打印支架材料及其制备方法和应用,本发明采用sdf-1和bmp2两种功能分子,募集内源性干细胞到牙周缺损区域并促进其成骨分化,促进牙周组织再生,同时,基于3d打印设计个体化仿生可降解高分子支架,通过计算机对材料外部形态和内部微结构的进行精确调控。

为达此目的,本发明采用了以下技术方案:

第一方面,本发明提供了一种3d打印支架材料,所述材料包括如下组分:基质细胞衍生因子-1(sdf-1)和骨形态发生蛋白2(bmp2)。

本发明中,所述sdf-1在牙周组织改建中发挥重要作用,对牙周支持组织中存在的bmscs、pdlscs等干细胞的募集及增殖起关键作用,sdf-1在bmscs动员、迁移和募集的全过程中,发挥重要作用,不仅如此,sdf-1能升高bmp2的表达,sdf-1和bmp2两种组分协同作用,共同促进牙周组织再生。

根据本发明,所述sdf-1的质量浓度为800-1200μg/l,优选为800μg/l、810μg/l、820μg/l、830μg/l、850μg/l、860μg/l、880μg/l、900μg/l、910μg/l、930μg/l、950μg/l、980μg/l、990μg/l、1000μg/l、1010μg/l、1030μg/l、1050μg/l、1080μg/l、1100μg/l、1110μg/l、1130μg/l、1150μg/l、1160μg/l、1180μg/l或1200μg/l,优选为900-1050μg/l,进一步优选为1000μg/l。

根据本发明,所述bmp2的质量浓度为800-1200μg/l,优选为800μg/l、810μg/l、820μg/l、830μg/l、850μg/l、860μg/l、880μg/l、900μg/l、910μg/l、930μg/l、950μg/l、980μg/l、990μg/l、1000μg/l、1010μg/l、1030μg/l、1050μg/l、1080μg/l、1100μg/l、1110μg/l、1130μg/l、1150μg/l、1160μg/l、1180μg/l或1200μg/l,优选为900-1050μg/l,进一步优选为1000μg/l。

发明人发现,sdf-1和bmp2在质量浓度范围为800-1200μg/l的时候都能够促进牙周组织的再生,当sdf-1和bmp2的质量浓度为1000μg/l时,sdf-1和bmp2能够彼此最大程度地发挥协同作用,促进牙周再生的效果最好。

根据本发明,所述3d打印支架材料还包括海蒸酸钠、明胶和纳米羟基磷灰石颗粒。

根据本发明,所述海蒸酸钠的质量浓度为150-300mg/l,例如可以是150mg/l、160mg/l、170mg/l、180mg/l、190mg/l、200mg/l、210mg/l、220mg/l、230mg/l、240mg/l、250mg/l、260mg/l、270mg/l、280mg/l、290mg/l或300mg/l,优选为180-250mg/l,进一步优选为220mg/l。

根据本发明,所述明胶的质量浓度为150-250mg/l,例如可以是150mg/l、160mg/l、170mg/l、180mg/l、190mg/l、200mg/l、210mg/l、220mg/l、230mg/l、240mg/l或250mg/l,优选为180-220mg/l,进一步优选为200mg/l。

根据本发明,所述纳米羟基磷灰石颗粒的质量浓度为60-160mg/l,例如可以是60mg/l、70mg/l、80mg/l、90mg/l、100mg/l、110mg/l、120mg/l、130mg/l、140mg/l、150mg/l或160mg/l,优选为80-120mg/l,进一步优选为100mg/l。

作为优选技术方案,所述3d打印支架材料按质量浓度包括如下组分:sdf-1800-1200μg/l、bmp2800-1200μg/l、海蒸酸钠150-300mg/l、明胶150-250mg/l和纳米羟基磷灰石颗粒60-160mg/l。

本发明中,所述3d打印支架材的各个组分的配制采用双蒸水进行配制。

第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的3d打印支架材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)按配方量将所述海蒸酸钠、明胶和纳米羟基磷灰石颗粒进行混合,搅拌,直至形成均匀无沉淀的透明溶液;

(2)向步骤(1)的透明溶液按配方量加入sdf-1和bmp2,置于冰上搅拌,4℃预冷后备用。

根据本发明,步骤(1)所述混合的温度为30-40℃,例如可以是30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃,优选为35-38℃,进一步优选为37℃。

根据本发明,步骤(1)所述搅拌的时间为2-5h,例如可以是2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h,优选为3h。

根据本发明,步骤(2)所述搅拌的时间为10-60min,例如可以是10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min,优选为20-50min,进一步优选为30min。

作为优选技术方案,所述制备方法包括如下步骤:

(1)按配方量将所述海蒸酸钠、明胶和纳米羟基磷灰石颗粒在30-40℃进行混合,搅拌2-5h,直至形成均匀无沉淀的透明溶液;

(2)向步骤(1)的透明溶液按配方量加入sdf-1和bmp2,置于冰上搅拌10-60min,4℃预冷后备用。

第三方面,本发明提供了一种如第一方所述的3d打印支架材料用于牙周原位再生骨架的应用。

根据本发明,所述通过将所述3d打印支架材料进行3d打印,生成所述牙周原位再生骨架。

根据本发明,所述3d打印的方法包括如下步骤:

(a)设定打印编码程序;

(b)用3d打印机按照步骤(a)的程序进行3d打印,交联成型。

根据本发明,所述打印编码程序为3d打印的常规编码程序,本领域技术人员可以根据需要进行设定,在此不做特殊限定,本发明采用如下方法设定:(a)三维模型构建;(b)三维模型的分层处理;(c)截面加工;(d)截面叠加。

根据本发明,步骤(a)所述三维模型构建可以采用本领域常规的三维设计软件,通过牙齿的ct图像进行三维建模,本发明采用solidwork软件进行三维建模。

根据本发明,步骤(b)所述的三维模型的分层处理具体包括:选定间隔的大小,将步骤(a)的三维模型离散成一系列有序的二维层片。

本发明中,所述间隔大小是通过ct图导出的结果的精度来确定的,本申请优选为0.01-0.05mm,例如可以是0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm或0.05mm,优选为0.02mm。

根据本发明,步骤(c)所述的截面加工具体包括:打印机的喷头由数控系统控制,在计算机控制下,根据输入的层片信息控制喷头的扫描和挤压/喷射,得到对应一层截面。

根据本发明,步骤(d)所述的截面叠加具体包括:步骤(c)一层截面形成后,下一层材料被送至已成型的层面上,然后在进行后一层的成型,并与前一层相粘结,从而将一层层的截面逐步叠合在一起,最终形成三维实体。

根据本发明,步骤(b)所述3d打印前还包括将所述3d打印机用紫外灯进行灭菌,所述灭菌时间为20-40min,例如可以是20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min,优选为30min。

根据本发明,步骤(b)所述3d打印的打印针头直径为80-120μm,例如可以是80μm、81μm、82μm、83μm、85μm、86μm、88μm、90μm、91μm、93μm、95μm、96μm、98μm、100μm、102μm、103μm、105μm、108μm、110μm、112μm、115μm、118μm或120μm,优选为90-110μm,进一步优选为100μm。

根据本发明,步骤(b)所述3d打印的打印速度为3-8mm/s,例如可以是3mm/s、4mm/s、5mm/s、6mm/s、7mm/s或8mm/s,优选为4-7mm/s,优选为5mm/s。

根据本发明,步骤(b)所述3d打印的纤维间距为250-380μm,例如可以是250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、310μm、320μm、330μm、340μm、350μm、360μm、370μm或380μm,优选为280-350μm,进一步优选为300μm。

根据本发明,步骤(b)所述3d打印的挤出压力为0.1-0.6mpa,例如可以是0.1mpa、0.2mpa、0.3mpa、0.4mpa、0.5mpa或0.6mpa,优选为0.2-0.5mpa,进一步优选为0.3mpa。

根据本发明,步骤(b)所述的交联成型具体包括:浸泡在氯化钙溶液中10-30min,优选为20min,再在温度1-6℃,优选为4℃下,浸泡在1-(3-二甲氨基丙基)-3乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)溶液中交联过夜。

优选地,所述氯化钙溶液的质量浓度为1-5%,例如可以是1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%或5%,优选为2%。

优选地,所述edc溶液的质量浓度为0.8-3%,例如可以是0.8%、0.9%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.2%、2.5%、2.8%或3%,优选为1%。

作为优选技术方案,所述3d打印的方法包括如下步骤:

(a)设定打印编码程序;

(a)三维模型构建:采用solidwork软件根据目标物的ct图像进行三维建模;

(b)三维模型的分层处理:选定0.01-0.05mm的间隔,将步骤(a)的三维模型离散成一系列有序的二维层片;

(c)截面加工:打印机的喷头由数控系统控制,在计算机控制下,根据输入的层片信息控制喷头的扫描和挤压/喷射,得到对应一层截面;

(d)截面叠加:步骤(c)一层截面形成后,下一层材料被送至已成型的层面上,然后在进行后一层的成型,并与前一层相粘结,从而将一层层的截面逐步叠合在一起,最终形成三维实体;

(b)将所述3d打印机用紫外灯进行灭菌20-40min,用3d打印机按照步骤(a)的程序进行3d打印,所述3d打印的打印针头直径为80-120μm,所述打印速度为3-8mm/s,所述纤维间距为250-380μm,所述3d打印的挤出压力为0.1-0.6mpa;

(c)交联过夜:将步骤(b)打印的成型结构浸泡在质量浓度为1-5%的氯化钙溶液中10-30min,再在温度1-6℃,浸泡在质量浓度为0.8-3%的1-(3-二甲氨基丙基)-3乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)溶液中交联过夜。

与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:

(1)本发明与传统化学合成高分子支架相比,基于3d打印设计个体化仿生可降解高分子支架,通过计算机对材料外部形态和内部微结构的进行精确调控,根据牙周支持组织缺损不同部位、形态、大小,如前、后牙区不同的水平型骨吸收、垂直型骨吸收、角型吸收及不规则吸收,设计与缺损部位相匹配的个体化仿生凝胶支架,通过改变孔隙率及内部结构,优化支架的理化性质,促进细胞的粘附生长;

(2)本发明将支架合成的原料与纳米粒共打印,使纳米粒均匀分布于支架,实现药物持续地均匀地释放;

(3)本发明以细胞归巢理论为基础,采用趋化因子sdf-1诱导内源性干细胞募集并原位再生,同时,选用生长因子bmp2促进内源性干细胞的成骨分化;

(4)本发明方法不仅解决了组织工程方法促进组织再生过程中,细胞移植存在的取材困难,细胞来源少,分离纯化困难,且存在免疫排斥风险可能等弊端,同时,sdf-1和bmp2两种功能分子的结合也起到了协同促进骨再生的作用。

具体实施方式

为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。

实施例1制备3d打印支架材料

所述3d打印支架材料按质量浓度包括如下组分:sdf-11000μg/l、bmp21000μg/l、海蒸酸钠220mg/l、明胶200mg/l和纳米羟基磷灰石颗粒100mg/l;

所述3d打印支架材料的制备方法如下:

(1)按配方量将所述海蒸酸钠、明胶和纳米羟基磷灰石颗粒溶解在双蒸水中,在37℃进行混合,搅拌3h,直至形成均匀无沉淀的透明溶液;

(2)向步骤(1)的透明溶液按配方量加入sdf-1和bmp2,置于冰上搅拌30min,4℃预冷后备用。

制备得到的3d打印支架材料细胞粘附生长的情况良好。

实施例2制备3d打印支架材料

所述3d打印支架材料按质量浓度包括如下组分:sdf-1900μg/l、bmp2900μg/l、海蒸酸钠180mg/l、明胶180mg/l和纳米羟基磷灰石颗粒80mg/l;

所述3d打印支架材料的制备方法如下:

(1)按配方量将所述海蒸酸钠、明胶和纳米羟基磷灰石颗粒溶解在双蒸水中,在35℃进行混合,搅拌4h,直至形成均匀无沉淀的透明溶液;

(2)向步骤(1)的透明溶液按配方量加入sdf-1和bmp2,置于冰上搅拌20min,4℃预冷后备用。

制备得到的3d打印支架材料细胞粘附生长的情况良好。

实施例3制备3d打印支架材料

所述3d打印支架材料按质量浓度包括如下组分:sdf-11050μg/l、bmp21050μg/l、海蒸酸钠250mg/l、明胶220mg/l和纳米羟基磷灰石颗粒120mg/l;

所述3d打印支架材料的制备方法如下:

(1)按配方量将所述海蒸酸钠、明胶和纳米羟基磷灰石颗粒溶解在双蒸水中,在38℃进行混合,搅拌2h,直至形成均匀无沉淀的透明溶液;

(2)向步骤(1)的透明溶液按配方量加入sdf-1和bmp2,置于冰上搅拌50min,4℃预冷后备用。

制备得到的3d打印支架材料细胞粘附生长的情况良好。

实施例4制备3d打印支架材料

所述3d打印支架材料按质量浓度包括如下组分:sdf-1800μg/l、bmp2800μg/l、海蒸酸钠150mg/l、明胶150mg/l和纳米羟基磷灰石颗粒60mg/l;

所述3d打印支架材料的制备方法如下:

(1)按配方量将所述海蒸酸钠、明胶和纳米羟基磷灰石颗粒溶解在双蒸水中,在30℃进行混合,搅拌5h,直至形成均匀无沉淀的透明溶液;

(2)向步骤(1)的透明溶液按配方量加入sdf-1和bmp2,置于冰上搅拌10min,4℃预冷后备用。

制备得到的3d打印支架材料细胞粘附生长的情况良好。

实施例5制备3d打印支架材料

所述3d打印支架材料按质量浓度包括如下组分:sdf-11200μg/l、bmp21200μg/l、海蒸酸钠300mg/l、明胶250mg/l和纳米羟基磷灰石颗粒160mg/l;

所述3d打印支架材料的制备方法如下:

(1)按配方量将所述海蒸酸钠、明胶和纳米羟基磷灰石颗粒溶解在双蒸水中,在40℃进行混合,搅拌2h,直至形成均匀无沉淀的透明溶液;

(2)向步骤(1)的透明溶液按配方量加入sdf-1和bmp2,置于冰上搅拌60min,4℃预冷后备用。

制备得到的3d打印支架材料细胞粘附生长的情况良好。

对比例1

与实施例1相比,除没有sdf-1之外,其它与实施例1相同。

对比例2

与实施例1相比,除没有bmp2之外,其它与实施例1相同。

对比例3

与实施例1相比,除sdf-11400μg/l份,bmp2600μg/l之外,其它与实施例1相同。

对比例4

与实施例1相比,除sdf-1600μg/l份,bmp21400μg/l之外,其它与实施例1相同。

综上所述,对比例1-4相比于实施例1-5,细胞粘附生长明显减少,对比例1-2细胞甚至无法粘附生长,从实施例1-5可以看出,实施例1细胞粘附生长的效果最好,实施例2-3细胞粘附生长的效果次之,实施例4-5细胞粘附生长的效果不如实施例1-3,可见,sdf-1和bmp2两种组分协同作用,共同促进牙周组织再生,当sdf-1和bmp2的质量浓度为1000μg/l时,sdf-1和bmp2能够彼此最大程度地发挥协同作用。

实施例63d打印

将实施例1-5和对比例1-4制备得到的3d打印支架材料进行3d打印,所述3d打印的方法包括如下步骤:

(a)设定打印编码程序;

(a)三维模型构建:采用solidwork软件根据牙齿的ct图像进行三维建模;

(b)三维模型的分层处理:选定间隔的大小0.02mm,将步骤(a)的三维模型离散成一系列有序的二维层片;

(c)截面加工:打印机的喷头由数控系统控制,在计算机控制下,根据输入的层片信息控制喷头的扫描和挤压/喷射,得到对应一层截面;

(d)截面叠加:步骤(c)一层截面形成后,下一层材料被送至已成型的层面上,然后在进行后一层的成型,并与前一层相粘结,从而将一层层的截面逐步叠合在一起,最终形成三维实体;

(b)将所述3d打印机用紫外灯进行灭菌30min,用3d打印机按照步骤(a)的程序进行3d打印,所述3d打印的打印针头直径为100μm,所述打印速度为5mm/s,所述纤维间距为300μm,所述3d打印的挤出压力为0.3mpa;

(c)交联过夜:将步骤(b)打印的成型结构浸泡在质量浓度为2%的氯化钙溶液中20min,再在温度4℃,浸泡在质量浓度为1%的1-(3-二甲氨基丙基)-3乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)溶液中交联过夜,可打印成型。

实施例7

将实施例1制备得到的3d打印支架材料进行3d打印,所述3d打印的方法包括如下步骤:

(a)设定打印编码程序;

(a)三维模型构建:采用solidwork软件根据牙齿的ct图像进行三维建模;

(b)三维模型的分层处理:选定间隔的大小0.01mm,将步骤(a)的三维模型离散成一系列有序的二维层片;

(c)截面加工:打印机的喷头由数控系统控制,在计算机控制下,根据输入的层片信息控制喷头的扫描和挤压/喷射,得到对应一层截面;

(d)截面叠加:步骤(c)一层截面形成后,下一层材料被送至已成型的层面上,然后在进行后一层的成型,并与前一层相粘结,从而将一层层的截面逐步叠合在一起,最终形成三维实体;

(b)将所述3d打印机用紫外灯进行灭菌20min,用3d打印机按照步骤(a)的程序进行3d打印,所述3d打印的打印针头直径为80μm,所述打印速度为3mm/s,所述纤维间距为250μm,所述3d打印的挤出压力为0.1mpa;

(c)交联过夜:将步骤(b)打印的成型结构浸泡在质量浓度为5%的氯化钙溶液中10min,再在温度1℃,浸泡在质量浓度为0.8%的1-(3-二甲氨基丙基)-3乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)溶液中交联过夜,可打印成型。

实施例8

将实施例1制备得到的3d打印支架材料进行3d打印,所述3d打印的方法包括如下步骤:

(a)设定打印编码程序;

(a)三维模型构建:采用solidwork软件根据牙齿的ct图像进行三维建模;

(b)三维模型的分层处理:选定间隔的大小0.05mm,将步骤(a)的三维模型离散成一系列有序的二维层片;

(c)截面加工:打印机的喷头由数控系统控制,在计算机控制下,根据输入的层片信息控制喷头的扫描和挤压/喷射,得到对应一层截面;

(d)截面叠加:步骤(c)一层截面形成后,下一层材料被送至已成型的层面上,然后在进行后一层的成型,并与前一层相粘结,从而将一层层的截面逐步叠合在一起,最终形成三维实体;

(b)将所述3d打印机用紫外灯进行灭菌40min,用3d打印机按照步骤(a)的程序进行3d打印,所述3d打印的打印针头直径为120μm,所述打印速度为8mm/s,所述纤维间距为380μm,所述3d打印的挤出压力为0.6mpa;

(c)交联过夜:将步骤(b)打印的成型结构浸泡在质量浓度为1%的氯化钙溶液中10min,再在温度6℃,浸泡在质量浓度为3%的1-(3-二甲氨基丙基)-3乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)溶液中交联过夜,可打印成型。

综上所述,sdf-1能升高bmp2的表达,sdf-1和bmp2两种组分协同作用,共同促进牙周组织再生,当sdf-1和bmp2的质量浓度为1000μg/l时,sdf-1和bmp2能够彼此最大程度地发挥协同作用,促进牙周再生的效果最好。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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