Ⅰ 新型碳基材料人工骨制备关键技术
新型碳基人工骨的核心技术,聚焦多孔结构、石墨烯增强及个体化定制,兼顾生物相容性与力学性能提升。
一、多孔型颗粒羟基磷灰石人工骨
采用振动拍击或摇滚成型工艺,结合羟基磷灰石粉与可挥发粘结剂,形成贯通性孔隙的球形颗粒。潮湿氧气氛烧结后,材料无刺激性且抗排异性能优异,适合非承重骨修复。
二、石墨烯/生物陶瓷复合技术
利用石墨烯作为纳米增强相,显著提高生物陶瓷的抗压强度与韧性,并通过选择性激光烧结技术实现秒级高温处理,规避石墨烯结构损伤,扩展人工骨在承重部位的应用场景。
三、碳/碳复合材料表面修饰
采用偶联接枝技术固定生物活性分子,提升骨整合效率;结合石墨化+离子辉光预处理增加表面活化点,酸化氧化工艺形成的羟基终端进一步优化材料表面生物响应。
四、碳纤维骨架仿形制备
通过碳纤维编织形成弹簧状骨架,配合可插拔销片设计增强结构稳定性。该工艺赋予人工骨高弹性形变能力,在模拟软骨功能的同时实现力学性能精准调控。
五、个体化快速成型技术
基于三维模型转化和数控加工中心,直接切割碳/碳复合材料毛坯,实现人工骨的解剖学匹配。该技术突破传统模具限制,特别适用于复杂骨缺损形态修复。