一种生物实验内部可填充复合物的多孔钛片及其制备方法与流程

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于骨科植入物或牙种植体材料、结构、表面形态等性质的细胞、动物等生物实验的多孔钛片。

背景技术：

目前在牙科及骨科领域，由颗粒状填料或增强纤维与金属复合的复合植入物已获得普及。但是目前用于植入物生物实验的植入物普遍采用纯多孔钛片，利用纯多孔钛片进行实验能够有效地简化流程及降低实验样品的制作成本，但是纯多孔钛片为实心结构，只能进行表面处理，因此纯多孔钛片只能通过表面处理模拟植入物的表面。要进行由颗粒状填料或增强纤维与金属复合的复合植入物的植入生物实验则需要进行大量的植入物样品制备，这会大大地增加实验成本及实验时间。

技术实现要素：

本发明提供一种生物实验内部可填充复合物的多孔钛片及其制备方法，本发明中所述多孔钛片中设有填充通孔，在填充通孔中可以填充不同剂量、不同材质的复合物，因此本发明中所述多孔钛片能够进行多类型的植入物生物实验，并且本发明中所述多孔采用3d打印的制备方法，提高了其制备效率及加工精度。

为实现上述目的，本发明采用下述技术手段。

一种生物实验内部可填充复合物的多孔钛片，所述多孔钛片为圆柱结构，所述多孔钛片上设有第一多孔结构，所述第一多孔结构包括多个垂直孔，所述垂直孔从多孔钛片的一侧端面深入到多孔钛片内部，所述多孔钛片上还设有第二多孔结构，所述第二多孔结构包括多个填充通孔，所述填充通孔贯穿多孔钛片侧壁，所述填充通孔平行于多孔钛片端面。

进一步地，所述填充通孔与垂直孔连通，填充通孔与垂直孔连通可以快速填充，并使得填充物分布在多孔钛片的端面，改变多孔钛片的表面形态。

进一步地，所述垂直孔呈辐射状分布。

进一步地，所述填充通孔穿过多孔钛片的中轴线，且相邻填充通孔之间的夹角为60°。

进一步地，所述多孔钛片的直径为5～15mm，厚度为1～5mm，相邻两垂直孔的间距为0.5～1.5mm，所述垂直孔的直径为0.3～0.9mm，所述填充通孔的直径为1～2mm。

一种生物实验内部可填充复合物的多孔钛片的制备方法，包括以下步骤：

(1)通过三维绘图软件设计多孔钛片结构，保存输出为stl格式文件，输出时弦高设为最低值；

(2)将步骤(1)所得的stl格式文件导入magics软件中进行检错并修复；

(3)将步骤(2)修复后的文件导入slm3d打印机专用的切片软件中，将需要打印的多孔钛片模型进行位置的调整，使得每个多孔钛片模型竖直排列，即多孔钛片模型的圆面与入slm3d打印机的基板面垂直，然后将多孔钛片模型升高，并在将相邻两个填充通孔之间的实体部分覆盖，然后将多孔钛片模型进行切片处理，最后保存输出；

(4)将步骤(3)输出的文件导入3d打印机中，调整加工工位，使得每个多孔钛片模型沿着铺粉的方向排布，在3d打印过程中需氮气保护，并

加工精度≤0.025mm；

(5)将步骤(4)所得的多孔钛片进行清粉处理，将加压的氮气注入填充通孔中，将填充通孔中的钛粉吹出；

(6)将完成步骤(5)的多孔钛片的两填充通孔间的部分进行打磨处理，除去粗糙缺陷；

(7)对完成步骤(6)的多孔钛片的填充通孔进行表面处理。

进一步地，一种生物实验内部可填充复合物的多孔钛片的制备方法，步骤(7)后还包括步骤：

(8)通过光线照射填充通孔检测填充通孔的通畅。

进一步地，一种生物实验内部可填充复合物的多孔钛片的制备方法，还包括，对制得的多孔钛片进行超声清洗并杀菌。

本发明的有益效果为：本发明中所述多孔钛片中设有填充通孔，在填充通孔中可以填充不同剂量、不同材质的复合物，因此本发明中所述多孔钛片能够进行多类型的植入物生物实验；本发明中所述多孔钛片的端面还有设有第一多孔结构，所述第一多孔结构包括多个垂直孔，所述垂直孔从多孔钛片的一侧端面深入到多孔钛片内部，这样的设计能够有效地模拟多孔植入物表面多孔形态；并且设有填充通孔，可以向填充通孔内填充多种填充物，模拟镶嵌不同体积复合物的植入物的生物实验，因此扩大了本发明中所述多孔钛片的使用范围；本发明中所述多孔钛片通过slm技术3d打印快速成型，可以快速便捷地制造本发明中所述的多孔钛片，并且本发明中所述的制备方法有利于保证多孔钛片的加工精度以及保证所述多孔钛片的各种结构的孔中钛粉的清除。

附图说明

图1为本发明中所述多孔钛片的俯视图。

图2为本发明中所述多孔钛片的正视图。

图3为本发明中a-a方向的剖面图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1～3，一种生物实验内部可填充复合物的多孔钛片，所述多孔钛片为圆柱结构，所述多孔钛片上设有第一多孔结构，所述第一多孔结构包括多个垂直孔11，所述垂直孔11从多孔钛片的一侧端面深入到多孔钛片内部，所述多孔钛片上还设有第二多孔结构，所述第二多孔结构包括多个填充通孔21，所述填充通孔21贯穿多孔钛片侧壁，所述填充通孔21平行于多孔钛片端面。

进一步地，所述填充通孔21与垂直孔11连通。

进一步地，所述垂直孔11呈辐射状分布。

进一步地，所述填充通孔21穿过孔钛片的中轴线，且相邻填充通孔21之间的夹角为60°。

进一步地，所述多孔钛片的直径为10mm，厚度为2mm，相邻两垂直孔11的间距为1mm，所述垂直孔11的直径为0.6mm，所述填充通孔21的直径为1.5mm。

一种生物实验内部可填充复合物的多孔钛片的制备方法，包括以下步骤：

(1)通过三维绘图软件设计多孔钛片结构，保存输出为stl格式文件，输出时弦高设为最低值；

(2)将步骤(1)所得的stl格式文件导入magics软件中进行检错并修复；

(3)将步骤(2)修复后的文件导入slm3d打印机专用的切片软件中，将需要打印的多孔钛片模型进行位置的调整，使得每个多孔钛片模型竖直排列，即多孔钛片模型的圆面与入slm3d打印机的基板面垂直，然后将多孔钛片模型升高，并在将相邻两个填充通孔21之间的实体部分覆盖，然后将多孔钛片模型进行切片处理，最后保存输出；

(4)将步骤(3)输出的文件导入3d打印机中，调整加工工位，使得每个多孔钛片模型沿着铺粉的方向排布，在3d打印过程中需氮气保护，并加工精度≤0.025mm；

(5)将步骤(4)所得的多孔钛片进行清粉处理，将加压的氮气注入填充通孔21中，将填充通孔21中的钛粉吹出；

(6)将完成步骤(5)的多孔钛片的两填充通孔21间的部分进行打磨处理，除去粗糙缺陷；

(7)对完成步骤(6)的多孔钛片的填充通孔21进行表面处理；

(8)通过光线照射填充通孔21检测填充通孔21的通畅；

(9)对完成步骤(8)的多孔钛片进行超声清洗并杀菌，制得本发明所述的多孔钛片。

对本发明中所述的多孔钛片进行填充的具体操作过程为：准备好灭菌处理过的填充物，保证填充物的粒径在1.5mm以下，并同时保证填充物为熔融状态或者粉末状，注意填充物不能是液体。将准备好的填充物填充进所述多孔钛片的填充通孔中，对于填充物露在外面的部分，通过机械敲击的方法将其填充进填充通孔中。然后通过镊子夹持多孔钛片的圆面中心处，并将多孔钛片竖立放置，使用针筒吸取α-氰基丙烯酸酯将其滴在填充空腔结构处，待其风干密封后转动多孔钛片进行下一个空腔的密封。制备好实验用的多孔钛片样品后，根据具体实验要求进行实验，例如：如果是细胞实验需要将制备好的多孔钛片放入孔板中进行细胞实验，如果是动物实验则需要将多孔钛片植入动物体内。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。