一种复合生物陶瓷粉及其制备的复合生物陶瓷人工骨和制备方法与流程

本发明属于医疗技术领域，涉及一种复合生物陶瓷粉及其制备的复合生物陶瓷人工骨和制备方法。

背景技术：

目前，肿瘤、伤残、缺陷等问题引起的大段骨缺损的修复重建一直是骨科的一项难题，而移植效果良好的自体骨具有取材有限、造成患者二次创伤等缺点；异体骨移植伴随着排斥及感染的问题，及异体骨存在着许多局限性；带血管蒂腓骨移植适合治疗大段骨缺损，但对其来源、术者操作及术后管理要求较高。

化学加工制备的羟基磷灰石与人的骨矿物组成相似，其制备的人工骨已经广泛应用于骨缺损修复中。但是其内部通常无网络多孔结构，不利于细胞的生长增殖，同时其生物相容性欠佳。

也有采用煅烧骨制备人工骨，用于骨缺损修复的，但是其强度较低。例如cn1644221公开的多孔材料与凝胶的复合材料及其应用，但是其制备的是可注射性凝胶产品，无支撑强度，无法满足大段骨的缺损修复。cn101954122a公开了具有预塑性天然骨修复材料的制备方法，是煅烧骨颗粒与骨胶原溶液混匀后，低温冻干制备，内部孔隙结构无法调控，孔隙连通率低，且强度较低，临床应用受限。cn103920193b公开了一种载生物活性因子的类骨陶瓷复合材料的制备方法，是加入生物活性因子，塑性干燥形成骨修复材料，内部孔隙结构无法调控，且强度较低，影响产品的临床使用效果。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种复合生物陶瓷粉及其制备的复合生物陶瓷人工骨和制备方法，解决了现有煅烧骨粉复合人工骨强度较低的问题，同时有效控制人工骨内部孔隙结构，使得其孔隙连通率可达到98％以上。

本发明通过以下技术方案实现：

一种复合生物陶瓷粉，按照质量份数计，包括煅烧骨粉和生物陶瓷粉，煅烧骨粉和生物陶瓷粉的质量比为1:(0.8～3)，生物陶瓷粉为β-磷酸三钙、碳酸钙、硫酸钙、硅酸钙和生物活性玻璃中的一种或多种。

一种复合生物陶瓷人工骨，采用所述的复合生物陶瓷粉制备得到。

优选的，包括：

(1)将煅烧骨粉、生物陶瓷粉和粘结剂混合均匀得到浆料，然后将浆料装入料筒中，再进行脱泡得到均匀的打印浆料；根据患者骨缺损部位的ct数据，得到人工骨三维模型；

(2)采用打印浆料，并根据人工骨三维模型，利用生物陶瓷3d打印机打印得到复合生物陶瓷人工骨，对打印完成的复合生物陶瓷人工骨进行冻干处理。

进一步的，步骤(1)中，粘结剂为聚乙烯醇、聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸-乙醇酸、聚乙二醇或胶原蛋白。

一种覆膜复合生物陶瓷人工骨，包括所述的复合生物陶瓷人工骨和包覆在复合生物陶瓷人工骨外表面上的引导骨再生膜。

优选的，引导骨再生膜的制备原料包括壳聚糖、丝素蛋白、胶原蛋白、聚乳酸或海藻酸钠。

所述的覆膜复合生物陶瓷人工骨的制备方法，包括：

(1)将煅烧骨粉、生物陶瓷粉和粘结剂混合均匀得到浆料，然后将浆料装入点胶针筒中，再进行脱泡得到均匀的打印浆料；根据患者骨缺损部位的ct数据，得到人工骨三维模型；

(2)采用打印浆料，并根据人工骨三维模型，利用生物陶瓷3d打印机打印得到复合生物陶瓷人工骨，对打印完成的复合生物陶瓷人工骨进行冻干处理；

(3)将步骤(2)冻干后的复合生物陶瓷人工骨浸泡在由引导骨再生膜的制备原料配制的浸润液中，进行浸润覆膜；

(4)将浸润覆膜处理后的复合生物陶瓷人工骨用交联剂进行交联处理；

(5)将交联处理后的复合生物陶瓷人工骨经冷冻干燥，得到覆膜复合生物陶瓷人工骨。

优选的，步骤(3)中，浸润液的配制方法为：将壳聚糖、甲壳素和胶原蛋白溶解于冰醋酸溶液中，搅拌，得到浸润液。

优选的，步骤(4)中，交联处理具体是：浸润覆膜处理后的复合生物陶瓷人工骨置于京尼平醋酸水溶液中，进行交联处理；然后用水洗涤至中性。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明复合生物陶瓷粉，将煅烧骨粉和生物陶瓷粉组合，煅烧骨粉保留了无机钙磷矿物质，又保留了骨组织的多孔结构，与生物陶瓷粉组合，可增强细胞对生物陶瓷粉体的黏附，使其生物相容性更优异，而生物陶瓷粉的加入可增强煅烧骨粉的强度，调节其降解性能。采用复合生物陶瓷粉制备的人工骨不仅具有良好的生物相容性，能够有效促进骨愈合，而且还有一定硬度和强度，易于塑形。

本发明采用3d生物陶瓷挤出沉积成型技术可制备任意孔径、孔隙率及外形的人工骨，真正实现了对骨缺损病患的个性化精准治疗。制备的生物陶瓷人工骨具有宏孔与微孔相结合的多层次孔隙结构，有利于细胞的黏附，促进营养物质的运输，使新生骨组织得以生长。同时采用3d生物陶瓷挤出沉积成型技术，有效控制人工骨内部孔隙结构，使得其孔隙连通率可达到98％以上。

采用骨引导性膜再生技术，在复合生物陶瓷人工骨外覆膜，使其能有效阻止缺损处纤维软组织的嵌入，引导密闭环境中骨缺损处的骨再生，加强骨愈合，避免由于骨膜缺损造成的修复障碍，有效提高人工骨的修复效果。

进一步的，通过浸润覆膜的方法在复合生物陶瓷人工骨外表面形成骨引导再生膜，浸润覆膜比静电纺丝覆膜易操作，也更高效，同时也避免了静电纺丝覆膜对细胞可能造成的纳米危害。另外，浸润覆膜在冷冻干燥处理后，会形成交织的微孔结构，有利于细胞的黏附增殖。

附图说明

图1为实施例1生物陶瓷人工骨制备流程图；

图2为煅烧骨粉xrd图；

图3为煅烧骨粉粒径检测结果；

图4为实施例2生物陶瓷人工骨制备流程图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明提供了一种复合生物陶瓷粉，按照质量份数计，包括煅烧骨粉和生物陶瓷粉，煅烧骨粉和生物陶瓷粉的质量比为1:(0.8～3)，生物陶瓷粉为β-磷酸三钙、碳酸钙、硫酸钙、硅酸钙和生物活性玻璃中的一种或多种。

生物羟基磷灰石(hydroxyapatiteha)的化学结构式为ca10(po4)6(oh)2，是天然煅烧骨的主要无机成分，也是活性生物陶瓷材料。

理想的骨修复材料最好具有类似自然骨的连续微孔结构。经高温处理的煅烧骨作为骨修复材料具有明显的优点：①煅烧骨具有原骨的骨小梁、小梁间隙及骨内管腔系统，保留了原有自然骨的连续多孔结构，其微孔的大小和形状适宜细胞调节因子的复合、肉芽组织和新骨组织细胞的生长，有利于骨传导；②煅烧骨的主要成分为生物羟基磷灰石，其在生物相容性、理化性能、骨传导性等方面也优于人工合成的陶瓷材料；③煅烧骨经高温煅烧后，可以彻底消除其抗原性，不会产生免疫排斥反应，生物相容性好抑制了受体的免疫应答，也防止了病毒的传播；④煅烧骨相比于化学合成的羟基磷灰石，还有一些其他的成分，如碳酸盐离子、镁、钠、磷酸氢盐组成离子和其他几种微量元素，特别是各种微量元素在骨修复整合的过程起着重要作用。因此采用煅烧骨粉作为原料，制备的生物陶瓷人工骨具有更好的生物相容性。

β-磷酸三钙(β-tcp)作为生物活性陶瓷，它们在结构和组成上都与天然骨基质中的矿物类似，是很好的仿生材料，具有高热稳定性、较强的硬度、抗压强度及良好的骨传导和生物相容性，被广泛应用于骨修复材料。

采用上述的复合生物陶瓷粉制备人工骨的方法，包括：

(1)制备煅烧骨粉：

1)以新鲜健康的成年动物(如牛、猪、羊等)的肢体骨为原料，将其切割成大小基本一致的骨块，冷水浸泡2h去除血水与杂质，流水清洗3次，在清水中沸煮90～150min，然后用剔骨刀将骨以外的组织去除，尽可能地减少杂质及污染。

2)将经处理的骨块放入刚玉坩埚中，在高温箱式炉中600℃煅烧2h，升温速率为10℃/min，然后随炉冷却，煅烧后炉内动物肢体骨成炭黑状。

3)将上述经过一次煅烧的动物肢体骨放入高速破碎机中进行破碎处理形成粉体，再将粉体置于高温炉内进行1000℃二次煅烧2h，升温速率为10℃/min，然后随炉冷却，形成骨粉。

4)将上述煅烧后的骨粉，置于球磨仪上进行研磨20h，制得粒径约1μm的煅烧骨粉，以备用。

(2)复合生物陶瓷粉：将煅烧骨粉和生物陶瓷粉以一定比例混合均匀形成复合生物陶瓷粉，生物陶瓷粉为β-磷酸三钙、碳酸钙、硫酸钙、硅酸钙中的一种或几种；

(3)制备打印浆料：将复合生物陶瓷粉和粘结剂混合均匀得到打印浆料，然后将打印浆料装入料筒中，再进行脱泡得到均匀的可打印浆料，粘结剂为聚乙烯醇、聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸-乙醇酸、聚乙二醇或胶原蛋白；

(4)人工骨三维模型：获取患者骨缺损部位的ct数据，利用3dslicer及三维cad软件对数据进行处理，获得宿主骨原型模型设计出适用于骨缺损解剖结构或特殊要求的人工骨三维模型stl文件。

(5)3d生物陶瓷打印：利用3d生物陶瓷打印机(西安点云生物科技有限公司)进行生物陶瓷人工骨的打印。首先将装有可打印浆料的料筒固定在3d生物陶瓷打印机上，然后将上述步骤(4)设计好的三维模型人工骨stl文件载入pcprinter软件，设置打印参数，进行3d打印挤出沉积成型，制得生物陶瓷人工骨初坯。

(6)冷冻干燥：采用冷冻干燥技术对打印完成的生物陶瓷人工骨初坯进行冻干处理，得到复合生物陶瓷人工骨。

人工骨的结构通常是多孔结构，以提高人工骨的修复率，减少并发症，并为细胞生长和功能发挥提供机械支持以及物理和生化刺激。在人工骨的生产工艺方面，目前用于制备人工骨的传统方法主要包括：气体发泡法、添加造孔剂法、相分离/冷冻干燥法、纤维粘接法、颗粒烧结法以及有机泡沫浸渍法，这些传统的制备方法虽然可以制造出孔大小和孔隙率不同的多孔支架，但缺乏对孔的大小、孔的互连性以及孔的空间走向等的控制，同时也很难制造具有任意复杂形状的多孔支架。西安点云生物科技有限公司的3d生物陶瓷打印机利用挤出沉积成型技术可以解决人工骨三维精细结构的成型问题。挤出沉积成型技术是一种基于连续式流态直写技术的成形方式，其工作原理是采用压缩空气产生的压力来使流体材料(墨水或浆料)从料管或料仓中挤出，以连续丝的形式按照设计的路径进行沉积。3d生物陶瓷打印挤出沉积成型技术应用于人工骨制造过程中，能够为患者提供与骨缺损部位更吻合的骨替代物，同时能够为医生提供更准确更直观的骨替代物制造条件，能够使人工骨形成具有100％连通率的宏孔。

冷冻干燥工艺可使生物陶瓷人工骨所含的水分直接从固态升华为气态，从而使其表面及内部形成大量的微孔结构，这些微孔有利于营养物质和离子交换，能够有效促进细胞的生长，提高人工骨的修复功效。

本发明还在上述制备的人工骨表面进行覆膜，制备得到了覆膜的复合生物陶瓷人工骨，制备方法如下：

(1)按照上述方法制备得到复合生物陶瓷人工骨；

(2)配制浸润液：将包覆材料配置成均匀的浸润液。

(3)浸润覆膜：将复合生物陶瓷人工骨置于盛有浸润液的容器中，确保浸润液没过复合生物陶瓷人工骨，进行浸润覆膜。

(4)交联处理：将(3)浸润覆膜处理后的复合生物陶瓷人工骨用交联剂进行交联，交联剂可采用京尼平。

(5)冷冻干燥：将交联处理后的复合生物陶瓷人工骨经冷冻干燥，去除水分，形成微孔结构，得到覆膜复合生物陶瓷人工骨。

(6)包装灭菌：将冻干后的覆膜复合生物陶瓷人工骨包装后，进行辐照灭菌处理，得到成品。

聚乙烯醇属于水溶性聚合物，它能与丝素蛋白共溶于水中形成混合体系。

常用的包覆材料有壳聚糖、胶原蛋白、丝素蛋白、聚乳酸、海藻酸钠。

壳聚糖是一种来自甲壳素部分脱乙酰化的线性多糖，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-b-d葡萄糖，具有良好的生物相容性、低毒性、抗菌性、免疫调节活性、抗凝作用以及可生物降解性能，同时壳聚糖还具有止血、消炎、灭菌、促进伤口愈合及调节机体免疫作用的生物学功能。

丝素蛋白是一种源于蚕丝的纯度很高且容易提纯、分离的天然高分子蛋白质，其对人体无毒害作用，细胞黏附性能好，具有优良的生物相容性、且可被蛋白酶水解降解，其降解产物对组织无毒副作用。

应用骨引导膜再生技术，可在人工骨外层覆膜，从而为骨形成提供相对密闭的环境，有效阻止骨缺损处纤维软组织的嵌入，从而引导骨再生加速骨修复。这种方法可用于大段骨缺损，不但有利于不规则骨缺损修复，还不受材料供求限制，避免了二次手术。目前运用比较广泛的骨引导再生膜，所用的材料主要为涤纶、聚四氟乙烯、钛合金、聚缩醛等。这类材料具有生物惰性，稳定性强，不与机体发生反应，不能在人体内被吸收，需要二次手术取出，增加了患者痛苦和治疗时间。本发明采用壳聚糖、甲壳素、胶原蛋白形成覆膜，具有良好生物相容性，生物降解性、膜降解的时间与组织愈合时间平衡，当组织愈合完成时膜完成降解，不会在局部形成占位效应，可直接参与组织修复，不需要二次手术取出，具有显著的优势。

骨引导膜不仅可在骨愈合的初期阻止结缔组织细胞和上皮细胞的进入，避免这些细胞与有骨生成能力的细胞产生竞争抑制，保护血凝块的稳定，同时创造一个骨生长空间，允许成骨性细胞优先迁移、生长。

骨引导膜隔离了血流和血管损伤部位的接触，防止血栓的形成，同时也使人工骨的表面更加光滑，减少了血小板的黏附、聚集和急性血栓的形成。覆膜人工骨不但具有普通人工骨的支撑作用，还通过膜的机械性阻隔和膜表面的物质产品防治血栓形成和内膜过度增生的作用。

因此，本发明将骨引导膜与人工骨相结合，能够有效提高骨修复功效，同时也在一定程度上减少了术后并发症的产生。

通过上述方法可以制备出一种覆膜的复合生物陶瓷人工骨。该人工骨不仅具有良好的生物相容性、骨传导及骨诱导性，而且还具有防止形成血栓及促进伤口愈合的功效。

实施例1：参见图1，本发明复合生物陶瓷人工骨的制备方法，包括：

(1)制备煅烧骨粉：

1)以新鲜健康的成年牛腿骨为原料，将其切割成大小基本一致的骨块，冷水浸泡2h去除血水与杂质，流水清洗3次，在清水中沸煮90min，然后用剔骨刀将骨以外的组织去除，尽可能地减少杂质及污染。

2)将经处理的骨块放入刚玉坩埚中，在高温箱式炉中600℃煅烧2h，升温速率为10℃/min，然后随炉冷却，煅烧后炉内牛腿骨成炭黑状。

3)将上述经过一次煅烧的牛腿骨放入高速破碎机中进行破碎处理形成粉体，再将粉体置于高温炉内进行1000℃二次煅烧2h，升温速率为10℃/min，然后随炉冷却，制成煅烧骨粉。

(2)配制粘结剂：将4g聚乙烯醇与46g注射用水混合，置于带盖的溶剂瓶内于60℃的水浴加热溶胀3h，然后在96℃磁力搅拌器中以130r/min转速搅拌2.5h，使其完全溶解制成粘结剂。

(3)将制备的煅烧骨粉与β-磷酸三钙以质量比1:1混合形成复合生物陶瓷粉，再将复合生物陶瓷粉与粘结剂以质量比1:1.07进行混合，置于均质机中以1600r/min的转速混合10min，使其形成均匀的打印浆料，然后将打印浆料装入料筒中，再进行脱泡得到均匀的可打印浆料。

(4)人工骨三维模型：获取患者骨缺损部位的影像数据，利用3dslicer及三维cad软件对数据进行处理，获取宿主骨原型模型，采用三维建模软件设计出适用于骨缺损解剖结构的人工骨三维模型stl文件。

(5)3d生物陶瓷打印挤出沉积成型：利用3d生物陶瓷打印机(西安点云生物科技有限公司)进行生物陶瓷人工骨的打印。首先将上述步骤(3)装有可打印浆料的料筒固定在3d生物陶瓷打印机上，然后将上述步骤(4)形成的人工骨三维模型stl文件载入pcprinter软件，打印过程参数设定为：打印速度9mm/s，打印层厚为120μm，平均孔径为430μm，打印浆料通过螺旋推进器匀速挤出，工作台沿着x-y轴做合成运动，打印头则沿着z轴运动，依次逐层打印，最终完成生物陶瓷人工骨的打印。

(6)冷冻干燥：将上述步骤(5)成型的生物陶瓷人工骨置于冷冻干燥箱中冷干处理24h，得到生物陶瓷人工骨的初坯。

(7)配制浸润液：将1.5g壳聚糖溶于50ml的2％浓度的冰醋酸溶液中，常温下磁力搅拌，配置成均匀的浸润液。

(8)将上述步骤(6)得到的生物陶瓷人工骨初坯置于盛有浸润液的容器中，确保人工骨初坯完全处于浸润液中，浸润30min覆膜。

(9)交联处理：首先将步骤(8)浸润覆膜处理后的人工骨置于质量比为1％的京尼平醋酸水溶液中，交联处理1h；然后用大量的去离子水洗涤至中性。

(10)冷冻干燥：将交联处理后的生物陶瓷人工骨经冷冻干燥机冻干36h，去除水分，形成微孔结构。

(11)包装灭菌：将冻干后的生物陶瓷人工骨包装后，进行辐照灭菌处理，得到成品。

实施例2：参见图4

(1)制备煅烧骨粉：

1)以新鲜健康的成年猪脊柱骨为原料，将其切割成大小基本一致的骨块，冷水浸泡2h去除血水与杂质，流水清洗3次，在清水中沸煮90～150min，然后用剔骨刀将骨以外的组织去除，尽可能地减少杂质及污染。

2)将经处理的骨块放入刚玉坩埚中，在高温箱式炉中600℃煅烧2h，升温速率为10℃/min，然后随炉冷却，煅烧后炉内猪脊柱骨成炭黑状。

3)将上述经过一次煅烧的猪脊柱骨放入高速破碎机中进行破碎处理形成粉体，再将粉体置于高温炉内进行1000℃二次煅烧2h，升温速率为10℃/min，然后随炉冷却，制成煅烧骨粉。

(2)配制粘结剂：将3g的胶原蛋白溶于47g0.05mol/l醋酸溶液中，置于磁力搅拌机上，以220r/min的转速搅拌60min，得到粘结剂；

(3)将制备的煅烧骨粉、β-磷酸三钙和碳酸钙以质量比1:1:1混合形成复合生物陶瓷粉，然后将复合生物陶瓷粉与胶粘剂以1:1.2的质量比进行混合，置于均质机中以1800r/min的转速混合8min，使其形成均匀的打印浆料，然后将打印浆料装入料筒中，再进行脱泡得到均匀的可打印浆料。

(4)人工骨三维模型：获取患者骨缺损部位的影像数据，利用3dslicer及三维cad软件对数据进行处理，获取宿主骨原型模型，采用三维建模软件设计出适用于骨缺损解剖结构的人工骨三维模型stl文件。

(5)3d生物陶瓷打印挤出沉积成型：利用3d生物陶瓷打印机(西安点云生物科技有限公司)进行生物陶瓷人工骨的打印。首先将上述步骤(3)装有可打印浆料的料筒固定在3d生物陶瓷打印机上，然后将上述步骤(4)形成的人工骨三维模型stl文件载入pcprinter软件，打印过程参数设定为：打印速度9mm/s，打印层厚为120μm，平均孔径为430μm，打印浆料通过螺旋推进器匀速挤出，工作台沿着x-y轴做合成运动，打印头则沿着z轴运动，依次逐层打印，最终完成生物陶瓷人工骨的打印。

(6)冷冻干燥：将上述步骤(5)成型的生物陶瓷人工骨置于冷冻干燥箱中冷干处理24h，得到生物陶瓷人工骨的初坯。

(7)配制浸润液：将2g丝素蛋白溶于25g的甲酸溶液中，常温下磁力搅拌，配置成均匀的浸润液。

(8)将上述步骤(6)得到的生物陶瓷人工骨初坯置于盛有浸润液的容器中，确保人工骨初坯完全处于浸润液中，浸润30min覆膜。

(9)交联处理：首先将步骤(8)浸润覆膜处理后的人工骨置于质量比为1％的京尼平醋酸水溶液中，交联处理1h；然后用大量的去离子水洗涤至中性。

(10)冷冻干燥：将交联处理后的生物陶瓷人工骨经冷冻干燥机冻干36h，去除水分，形成微孔结构。

(11)包装灭菌：将冻干后的生物陶瓷人工骨包装后，进行辐照灭菌处理，得到成品。

实施例3：

(1)制备煅烧骨粉：

1)以新鲜健康的成年羊胸腔骨为原料，将其切割成大小基本一致的骨块，冷水浸泡2h去除血水与杂质，流水清洗3次，在清水中沸煮90～150min，然后用剔骨刀将骨以外的组织去除，尽可能地减少杂质及污染。

2)将经处理的骨块放入刚玉坩埚中，在高温箱式炉中600℃煅烧2h，升温速率为10℃/min，然后随炉冷却，煅烧后炉内羊胸腔骨成炭黑状。

3)将上述经过一次煅烧的羊胸腔骨放入高速破碎机中进行破碎处理形成粉体，再将粉体置于高温炉内进行1000℃二次煅烧2h，升温速率为10℃/min，然后随炉冷却，制成煅烧骨粉。

(2)配制粘结剂：将9g的胶原蛋白溶于42g的甲酸溶液中，置于磁力搅拌机上，以220r/min的转速搅拌60min，得到粘结剂；

(3)将制备的煅烧骨粉、β-磷酸三钙、硅酸钙和生物活性玻璃以质量比4:1:1:1混合形成复合生物陶瓷粉，然后将复合生物陶瓷粉与胶粘剂以1:1.2的质量比进行混合，置于均质机中以1800r/min的转速混合8min，使其形成均匀的打印浆料，然后将打印浆料装入料筒中，再进行脱泡得到均匀的可打印浆料。

(4)人工骨三维模型：获取患者骨缺损部位的影像数据，利用3dslicer及三维cad软件对数据进行处理，获取宿主骨原型模型，采用三维建模软件设计出适用于骨缺损解剖结构人工骨三维模型stl文件。

(5)3d生物陶瓷打印挤出沉积成型：利用3d生物陶瓷打印机(西安点云生物科技有限公司)进行生物陶瓷人工骨的打印。首先将上述步骤(3)装有可打印浆料的点胶针筒固定在3d生物陶瓷打印机上，然后将上述步骤(4)形成的人工骨三维模型stl文件载入pcprinter软件，打印过程参数设定为：打印速度9mm/s，打印层厚为120μm，平均孔径为430μm，打印浆料通过螺旋推进器匀速挤出，工作台沿着x-y轴做合成运动，打印头则沿着z轴运动，依次逐层打印，最终完成生物陶瓷人工骨的打印。

(6)冷冻干燥：将上述步骤(5)成型的生物陶瓷人工骨置于冷冻干燥箱中冷干处理24h，得到生物陶瓷人工骨的初坯；

(7)配制浸润液：将6g海藻酸钠溶于44ml的去离子水中，常温下磁力搅拌，配置成均匀的浸润液。

(8)将上述步骤(6)得到的生物陶瓷人工骨初坯置于盛有浸润液的容器中，确保人工骨初坯完全处于浸润液中，浸润30min覆膜，然后置于通风干燥处2d。

(9)交联处理：首先将步骤(8)浸润覆膜处理后的人工骨置于质量比为1％的京尼平醋酸水溶液中，交联处理1h；然后用大量的去离子水洗涤至中性。

(10)冷冻干燥：将交联处理后的生物陶瓷人工骨经冷冻干燥机冻干36h，去除水分，形成微孔结构。

(11)包装灭菌：将冻干后的生物陶瓷人工骨包装后，进行辐照灭菌处理，得到成品。

实施例1制备的煅烧骨粉经x线衍射证明主要成分为ca10(po4)6(oh)2，即为生物羟基磷灰石，见图2。

对实施例1制备的煅烧骨粉进行粒径检测，结果如图3所示。经对煅烧骨粉进行粒径检测，结果显示粒径在10μm以内的骨粉含量为96.2％，可以达到微米级别，满足3d生物陶瓷打印需求。

单独使用煅烧骨粉，其脆性较大，骨诱导能力较弱，在修复过程中，成骨量较少。骨煅烧骨粉和生物陶瓷粉复合制备的人工骨比单纯用煅烧骨粉制备的人工骨强度得到了有效提高。经检测单纯用煅烧骨粉制备的人工骨压缩强度为1.6mpa。而使用煅烧骨粉与生物陶瓷粉复合制备的人工骨压缩强度分布在3.7mpa～7.6mpa，能够符合人体松质骨压缩强度2.6～4.1mpa的力学性能要求。

单独应用膜材料具有机械性能差、降解速度快、骨结合力弱等缺点，因此使用引导膜技术与陶瓷粉联合是治疗骨缺损的一种新方式。浸润覆膜方法简单，使人工骨的亲水性增强，使其对细胞的黏附率也能达到53％，从而有效提高了骨修复功效。