为改善组织工程骨支架机械性能、表面孔隙形貌及内部微观颗粒结构,利用自行研制机械式挤出3D打印装置制备PVA/SF/HA复合材料组织工程骨支架,通过超声波处理以达到对组织工程骨支架的改性。探究在频率40kHz,功率为70W,处理时长为90s、280s、480s的三种不同情况下,通过进行SEM、XRD、FT-IR和力学实验测试来表征样品。结果表明经超声波处理过的支架,其抗压缩和抗剪切性能均有较为明显的提高,表面孔隙形貌和微观颗粒结构也都有显著改善,并且随超声波处理时间的增加,力学性能和表面形貌的改善越明显。

为使抗骨结核药物在病灶区长期维持一定浓度,并促进术后缺损处的骨修复,应用羟基磷灰石、聚乙烯醇、丝素蛋白作为药物载体材料,结合自制机械式挤出装置制备同轴梯度骨组织工程支架。为使骨组织工程支架顺利植入体内,且保证支架负载的药物持续缓慢地释放,现对药物载体材料骨组织工程支架降解性能进行测试。研究发现降解10周后,无丝素蛋白的单轴支架的降解率为40.14%,同轴骨组织工程支架降解率为28.15%,说明复合丝素后降解速率明显变缓,这为药物长期释放提供可能。降解10周后,降解液pH值为6.8,溶液呈弱酸性。高倍扫描电镜图显示同轴骨组织工程支架微孔结构分布均匀,孔径尺寸随降解时间延长不断变大,可为新骨生长提供空间。力学实验测试结果表明同轴骨组织工程支架降解10周后抗压强度是12.61MPa,满足人体松质骨承载要求。