度的物质为富马酸二乙酯，其为PPF的单体前体。当使用200mW/dm2辐照和120-240秒的暴露时间时，校准平面间能量设置以实现120微米的体素高度。在 计算机辅助设计（CAD)程序中组成支架形状，并使用120秒暴露重构6个支架。使用240 秒暴露在后来重构2个支架。使用测径器采集每一个支架的总直径的10次测量值。预期 的支架直径为6_。
[0135] 使用120秒暴露重构的支架（η= 6)具有以下直径：5. 83±0. 03,5. 83±0. 03， 5. 85±0. 04,5. 82±0. 02,5. 83±0. 02 和 5. 85±0. 03mm。使用 240 秒暴露重构的支架（η= 2)具有以下直径：6. 03±0. 03和6. 02±0. 02mm。240秒暴露结果显示出比120秒暴露部件 更少的收缩。
[0136] 实施例4
[0137] 使用PerfactoryUV装置来重构多孔圆柱形PPF支架，其直径为6毫米，长度为 1. 2毫米（N= 10)或12. 4毫米（N= 8)，暴露时间2或4分钟，使用"板和柱"几何形状。用于 该支架的计算机辅助设计以50微米厚的层重构，固化深度120微米，以确保足够的过固化 (层间粘结）。向主要材料PPF中加入铬黄偶氮染料、丨rgacure? 819(BASF[Ciba]，Florham Park，NJ)引发剂和富马酸二乙酯，并用于支架生产。使用500-195-20Mitutoyo(Aurora， IL)测径器来测量支架特征。对12. 4毫米支架进行微观CT扫描。通过扫描电子显微镜 (SEM)对1. 2毫米支架成像。
[0138] 微观CT图像的定性分析呈现各向异性但可预测的收缩。SEM图像的定性分析在层 边缘呈现薄化。1. 2毫米支架呈现出0. 43毫米（标准偏差0. 02)的平均观察到的柱直径 (预期0· 4mm)和0· 63毫米（标准偏差0· 01)的平均观察到的板直径（预期0· 6mm)。12. 4 毫米（4分钟暴露组）呈现出6. 03毫米（标准偏差0· 03)的平均直径（预期6mm)。在此研 究中，过固化的精确校准将确保层间粘结及最小的400微米支架特征的完全形成。
[0139] 实施例5
[0140] 使用上述两步过程合成平均分子量（Μη)为1200道尔顿的聚（富马酸丙二醇酯） (PPF)。以lgDEF/2gPPF的比率加入DEF以降低材料的粘度。光引发剂BAP0(BASF(Ciba)， 德国路德维希港（Ludwigshafen))以PPF/DEF树脂合并质量的5、10或20mg/g的浓度添加。 校准过程中采用的二氧化钛浓度在〇-48mgTi02/gPPF/DEF范围内变化。使用平均粒径为 300nm的金红石二氧化钛（Sachtleben，德国杜伊斯堡（Duisburg))。在合并此处列出的组 分时，可使用特定的顺序以加快混合过程，并且更快速地实现树脂的均匀性。首先向粘度比 PPF低得多的DEF中加入ΒΑΡ0并混合直至充分溶解。然后加热PPF以降低其粘度，然后加 入DEF/BAP0混合物。加以小心以避免可能引起聚合物交联的过度温度（>70°C)。一旦已 制备PPF/DEF/BAP0混合物，即在增量步骤中加入1102以允许以TiO2浓度的函数校准固化 参数。
[0141] 用于该研究的基于cDLP的增材制造装置为Perfactory?MiniMulti Lens(envisionTEC，Ferndale，MI)，其采用UV模式运行。进行固化测试来确定1102浓度与 固化的层厚度之间的关系。为了进行每一个测试，在载玻片上放置几滴树脂。使用正方形 形状的测试图案，采用固定的辐照和时间，用Perfactory装置固化树脂。对这些测试使用 200mW/dm2辐照，并加以小心以校准载玻片增加的厚度。使用60或300秒的暴露时间。在 指定的时间段过去后，从载玻片移除过量的未固化聚合物，仅留下固体正方形测试图案。使 用剃刀刀片来从载玻片移除薄层，并使用数字测径器来测量层的厚度。对于评价的ΒΑΡ0和 Ti02浓度的每一个独特的组合，进行三个平行实验。
[0142] 实施例6
[0143] 使用lgDEF/2gPPF的比率制备树脂。使用20mgΒΑΡΟ/g树脂和10mgTi02/g树 月旨。随着初始层固化，成功的构造需要固化的树脂与构造板的适当附着。在使用工业标准方 法在PPF树脂和构造平台之间实现附着中遇到一些困难，并且需要一些干涉。首先使用两 个50微米层重构薄的基底板，其不与构造平台适当连接，但后来保持固定于透明的基底。 使用剃刀刀片从基底小心移除薄板并将Perfactory装置的外部直接放置到构造平台的中 心上。加以小心以移除在基底板和平台之间夹带的任何空气。然后将基底板在UV浴中固 化20分钟。除了UV暴露以外，使用热枪来完成基底板的固化以实现与构造平台的强粘结。 提供由PPF树脂产生的事先连接的基底板，在随后的构造过程中提供了所需部件的适当附 着。一旦完成该步骤，即使用200mW/dm2辐照和150秒暴露时间构建测试支架。
[0144] 需要测试部件的一些后处理。测试部件首先用丙酮漂洗，然后用200标准乙醇漂 洗，以从内部孔隙空间移除任何过量的未固化树脂。还使用压缩空气来清洁测试支架。一 旦部件不含未固化的树脂，即将构造平台放置在UV浴中并施加另外2小时的暴露以完全固 化树脂并增强部件。然后从构造平台分离基底板，并从基底板移除单个测试支架。使用剃 刀刀片移除支架支撑。
[0145] 通过加入DEF以提高浓度至1:1PPF/DEF来稀释用来重构完整支架的树脂。由于材 料的自动聚合已提高树脂粘度，故这是有必要的。在该过程中，ΒΑΡ0和Ti02浓度有效地降 至15mgBAPO/g树脂和0. 75mgTi02/g树脂。如上所述使用预先连接的基底板。使用200mW/ dm2福照和150秒暴露时间重构支架。在完成构造过程后，从构造平台移除支架并用200标 准乙醇漂洗。另外的清洁涉及乙醇漂洗、使用压缩空气和在乙醇中超声清洁的交替步骤。由 于发现丙酮破坏测试支架，故避免使用丙酮。一旦已从支架移除过量的树脂，即将它们在UV 浴中放置2小时。使用剃刀刀片移除支架支撑。
[0146]自成人志愿者得到骨髓。接种分离的hMSC的原代培养物。将hMSC的原代分离 物以250, 000/培养瓶的密度次代培养。将hMSC胰蛋白酶化。计数细胞并以32, 500, 000 细胞/2ml来制备致密的细胞灌注液用于接种支架。重构四个PPF支架，用环氧乙烷气体 (140°F)灭菌，并通过在10%胎牛血清中浸没12小时来预润湿。在每一个支架中装置的 hMSC的数量为3, 250, 000 (最佳细胞接种密度基于估计的细胞直径和支架表面积）。使用 微量移液管，在多孔板（低附着塑料）中，使200μLhMSC灌注液在支架上成层。将板放置 在真空室中，将其快速抽空到25"Hg达1分钟。然后将负载了高密度细胞灌注液的支架培 育两小时以促进细胞附着。
[0147] 在两小时结束时，用培养基（DMEM-LG，具有10%胎牛血清）填充孔以防止干燥。 在四个时间间隔下顺序地收获支架：6,24,30和48小时。所有支架用1%戊二醛溶液固定 30分钟，然后用磷酸盐缓冲盐水（PBS)漂洗并在4摄氏度下贮存以用于扫描电子显微术 (SEM)〇
[0148]实施例7
[0149]通过在PerfactoryP3(EnvisionTECBrUsselerStraβe51，D-45968,德国格 拉德贝克（Gladbeck))上进行单层固化测试来测试包含Ti02、羟苯甲酮（作为光吸收剂） 和ΒΑΡ0的染料-引发剂包对PPF支架的z-轴分辨率的影响。测试方案使用1:1比率的 PPF:DEF和设定水平下的ΒΑΡ0和HMB，而组合物中1102的百分数（"固化测试混合物"或 "CTM"）改变。仅下表1中显示的测试#1使用2:1的PPF:DEF比率。
[0150] 在校准板顶部于载玻片（Fisher)之上使用内置式福射计在Perfactory上进行掩 模生成以校准光强度至260mW/dm2。然后将暴露时间设置为120秒。在测试中，将6-7滴 CTM放置在载玻片的中央。在固化测试后，移除载玻片，上下颠倒，并在纸巾上轻拍以便移 除所有可及的未固化材料。小心测量固化的测试正方形。记录由散射的光引起的无意的固 化，如果观察到有的话。然后使用剃刀刀片小心地移除测试正方形并记录强度的观察情况。
[0151] 通过在整个树脂中分散和吸收由Ti02引起的光"散射"，发现少量的Ti02与羟苯 甲酮一起允许提高交联密度（与单独的Ti02相比），从而帮助改善xy平面分辨率（与单独 的Ti〇2相比），而且有助于固化过程的催化。吸收散射的光允许向树脂中加入更多的光以 局部催化聚合物。比起Ti02，羟苯甲酮还远更容易悬浮于PPF中，这有助于提高所得部件的 强度。总之，Ti02/HMB/BAP0染料包允许制造装置无人值守地运行，同时保持，实际上改善所 得可吸收的聚合物植入物的分辨率。下表1提供了固化测试中测试的组合物。表1示出w/ w%，其中百分数为具体成分的重量相对于聚合物和溶剂的总重量。
[0152]表 1
[0155] 表1示出了努力构造成功支架的一系列试验，其改变PPF:DEF的比率、BAPO、HMB 和Ti02的量以及混合物暴露于UV光的时间。测试编号1显示2:1的PPF:DEF比率太高， 导致460μm的层厚度。（目标为120μm)。测试编号2-5使用1:1的PPF:DEF比率，显示 无Ti02并提高组合物中的HMB的量、在150秒的暴露时间下、以非常低的水平的ΒΑΡ0(例 如，0. 19至0. 5% )和10%的HMB，层厚度从平均43μm增至164μm。在150秒的暴露时间 下，保持0. 5%的ΒΑΡ0并提高HMB至12%使层厚度减至120μm。由于初始试验的目的是优 化使用BAPO、HMB和Ti02的染料-引发剂包，故未注意树脂的散射或"暗固化"的存在。测 试编号6显示降低引发剂的量，以及染料的量增大层厚度。在测试7中提高染料的量减小 了层厚度。测试9至11进一步示出如果提高引发剂的量，则需要提高染料的量以保持层厚 度在期望的范围内。
[0156] 测试12至15示出ΒΑΡ0浓度跳跃至1 %，不加入Ti02，同时HMB的量从0改变到 33%。明显需要较高的量的HMB来减小层厚度，但具有足够的量的HMB(33%)而无1102的 支架构造导致足够的分辨率但是不够的强度：部件太弱而不能处理。
[0157] 选择1%BAP0、25%HMB的混合物来开始提高Ti02的量。测试编号16-18中随着Ti02浓度从1%增至3%，层厚度从190μπι减至135μπι，但暴露时间保持为150秒。为了 使得过程更高效，同时保持精度，再次改变组分的浓度，接着减少暴露时间。
[0158] 测试20-23示出需要HMB来消除暗固化或xy平面中不够的分辨率。
[0159] 最后，1%BAP0、28%HMB和1%Ti02的最终共混物导致成功的支架构造，其中暴 露时间为60秒，层厚度为期望的120μm。
[0160] 使用随后的固化测试证实这些结果，由1%ΒΑΡ0和0%HMB开始，并将Ti02浓度 从〇提高至3%。在每一个测试浓度下构建五个测试圆柱体，例如，具有1%ΒΑΡ0、0%HMB和0 % 1102的5个测试，随后将TiO2提高至1 %，构建5个圆柱体等。一旦测试1 %ΒΑΡ0、 0%HMB和 3%Ti02，即提高HMB:1%BAP0、10% Ti02，等等。如所预期的，将ΒΑΡ0 的量从1%提高至3%减小层厚度，提高Ti02增加暗固化，但是改善构造的强度，在3%Ti02 下，在处理后，所得构造通常耐破坏。提高羟苯甲酮的量减少由Ti02产生的暗固化。使用 以下呈现出潜在成功的构造浓度，没有暗固化，具有良好的物理和定性性质（例如，容易从 构造平台"剥离"或移除，能够相当侵略性地处理和良好的强度）：（a) 2%BAP0、30%HMB和 0% -2%Ti02;3% 1102导致较弱的构造，和（b)l%BAP0、30%HMB和 1-2%Ti02。这证实 了在1%BAP0、28%HMB和1%Ti02下导致成功的支架构造的早期试验测试。证实测试的 结果绘制在图9-11中。
[0161] 实施例8
[0162] 使用Micro(EnvisionTEC，Inc.，Dearborn，MI)打印机在 267mW/dm2的强度、 120秒的暴露时间下重构6毫米X12毫米实心圆柱体，层厚为50微米。在此实施例中， 使用光引发剂包，不加入染料。向聚合物和溶剂混合物中加入3重量％的Irgaeum? 819 (BASF[Ciba]，FlorhamPark，NJ)和 3 重量 ％的h_gacure784? (BASF[Ciba]，Florham Park，NJ)的每一种引发剂（相对于PPF和DEF混合物的重量计），其中PPF:DEF的重量比 为 1. 5:1〇
[0163] 打印圆柱体并从装置移除。使用Instron8501 (Norwood，MA)测试圆柱体之一的 强度，载荷量为l〇〇〇lbf(4448N)，应变速率为0.lmm/s，最大应变为2mm。在图的线性部分， 圆柱体呈现约868MPa的最大弹性模量。圆柱体的应力-应变图在图12中示出。测试同一 圆柱体的强度至失效，并呈现334MPa的平均模量。其应力-应变（至失效）图在图13中 示出。对于可能经受高压缩力的组织工程装置，根据本实施例制造的实心部件可显示出好 处。
[0164] 实施例9
[0165] 在此实施例中，与实施例8-样，测试未加入染料的光引发剂包。在350mW/dm2 的强度和30秒/层的暴露时间下使用PerfactoryP3UV装置来重构多孔圆柱形PPF支架 ("套筒")。靶尺寸为：外径大约2. 75mm，内径大约2. 5mm，高大约6mm，壁厚度大约125μm， 并且孔隙尺寸为约350μπι。最终的圆柱体尺寸稍低。向主要材料PPF(对于1:1的所得 PPF:DEF比率）中加入三种百分数的Irgacure? 819 (ΒΑΡ0) (BASF[Ciba]，FlorhamPark， NJ)和