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一种雪花样植骨材料 单体以及植骨材料

阅读：632发布：2024-02-12

专利汇可以提供一种雪花样植骨材料单体以及植骨材料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种雪花样植骨材料单体，包括一个中心以及围绕所述中心均布的全等的六个花瓣，每个花瓣均包括一个主干分支，所述主干分支上设有至少一个分叉点，每个分叉点上均连接有在所述主干分支的两侧对称分布的一对分支。其技术效果是：用该雪花样植骨材料单体制备植骨材料，通过主干分支和分支彼此交错构成可供骨髓血滤过的孔隙，孔隙大小可控，且主干分支和分支为骨髓血中干细胞的粘附提供位点，从而避免了骨髓血只能达到多孔颗粒材料浅层孔隙的弊端，干细胞的富集效率提高，粘附也更加均匀。本实用新型还公开了一种植骨材料。，下面是一种雪花样植骨材料单体以及植骨材料专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种雪花样植骨材料单体，其特征在于：包括一个中心以及围绕所述中心均布的全等的六个花瓣，每个花瓣均包括一个主干分支，所述主干分支上设有至少一个分叉点，每个分叉点上均连接有在所述主干分支的两侧对称分布的一对分支。
2.根据权利要求1所述的一种雪花样植骨材料单体，其特征在于：所述主干分支上设有依次远离所述中心的第一分叉点、第二分叉点和第三分叉点；所述第一分叉点上连接有在所述主干分支两侧对称分布的一对第一分支，所述第二分叉点上连接有在所述主干分支两侧对称分布的一对第二分支，所述第三分叉点上连接有在所述主干分支两侧对称分布的一对第三分支。
3.根据权利要求2所述的一种雪花样植骨材料单体，其特征在于：所述第一分支、所述第二分支或所述第三分支上连接有至少一对次级分支。
4.根据权利要求2所述的一种雪花样植骨材料单体，其特征在于：所述主干分支与所述第一分支之间的夹角、所述主干分支与所述第二分支之间的夹角，以及所述主干分支与所述第三分支之间的夹角的角度均可调。
5.根据权利要求2所述的一种雪花样植骨材料单体，其特征在于：所述第一分支、所述第二分支、所述第三分支的末端，均在以各个主干分支的末端为顶点所构成的正六边形内。
6.根据权利要求2所述的一种雪花样植骨材料单体，其特征在于：相邻花瓣上第一分支和/或第二分支依次相接，连接成环。
7.根据权利要求1所述的一种雪花样植骨材料单体，其特征在于：所述雪花样植骨材料单体是3D打印成型的或烧结成型的。
8.一种植骨材料，其特征在于：由多层植骨材料层依次层叠而成，每层植骨材料层由权利要求1～7中任意一项所述的雪花样植骨材料单体拼接而成，所述雪花样植骨材料单体在所述植骨材料层中呈蜂窝状排列。
9.根据权利要求8所述的一种植骨材料，其特征在于：各植骨材料层内的雪花样植骨材料单体的主干分支的长度均是可调的。
10.根据权利要求8所述的一种植骨材料，其特征在于：任意相邻两层植骨材料层之间的偏转角度均是可调的。

说明书全文

一种雪花样植骨材料 单体以及植骨材料

技术领域

[0001] 本实用新型涉及医疗器械领域的一种雪花样植骨材料单体以及植骨材料。

背景技术

[0002] 利用干细胞快速筛选富集技术将骨髓血从多孔β-磷酸三钙颗粒等多孔植骨材料中滤过后，骨髓血中的间充质干细胞可粘附于植骨材料浅层孔隙中，提高了其成骨能力。由于多孔植骨材料在多孔结构上的缺陷，骨髓血从多孔植骨材料中滤过时，骨髓血多倾向直接在颗粒间的孔隙中滤过，仅有部分骨髓血可沿着颗粒外层渗透到颗粒的孔隙中，范围有限，颗粒越大，深部的孔隙越难有血液渗入，因此骨髓血难以通过植骨材料深部的孔隙，一定程度影响了干细胞粘附效率和粘附的细胞在材料中分布的均匀性。实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种雪花样植骨材料单体以及植骨材料，用该雪花样植骨材料单体制备植骨材料，通过主干分支和分支彼此交错构成可供骨髓血滤过的孔隙，孔隙大小可控，且主干分支和分支为骨髓血中干细胞的粘附提供位点，从而避免了骨髓血只能达到多孔颗粒材料浅层孔隙的弊端，干细胞的富集效率提高，粘附也更加均匀。

[0004] 实现上述目的的一种方案是：一种雪花样植骨材料单体，包括一个中心以及围绕所述中心均布的全等的六个花瓣，每个花瓣均包括一个主干分支，所述主干分支上设有至少一个分叉点，每个分叉点上均连接有在所述主干分支的两侧对称分布的一对分支。

[0005] 进一步的，所述主干分支上设有依次远离所述中心的第一分叉点、第二分叉点和第三分叉点；所述第一分叉点上连接有在所述主干分支两侧对称分布的一对第一分支，所述第二分叉点上连接有在所述主干分支两侧对称分布的一对第二分支，所述第三分叉点上连接有在所述主干分支两侧对称分布的一对第三分支。

[0006] 再进一步的，所述第一分支、所述第二分支或所述第三分支上连接有至少一对次级分支。

[0007] 再进一步的，所述主干分支与所述第一分支之间的夹角、所述主干分支与所述第二分支之间的夹角，以及所述主干分支与所述第三分支之间的夹角的角度均可调。

[0008] 再进一步的，所述第一分支、所述第二分支、所述第三分支的末端，均在以各个主干分支的末端为顶点所构成的正六边形内。

[0009] 再进一步的，相邻花瓣上第一分支和/或第二分支依次相接，连接成环。

[0010] 进一步的，所述雪花样植骨材料单体是3D打印成型的或烧结成型的。

[0011] 实现上述目的的一种技术方案是：一种植骨材料，由多层植骨材料层依次层叠而成，每层植骨材料层由雪花样植骨材料单体拼接而成，所述雪花样植骨材料单体在所述植骨材料层中呈蜂窝状排列；

[0012] 所述雪花样植骨材料单体，包括一个中心以及围绕所述中心均布的全等的六个花瓣，每个花瓣均包括一个主干分支，所述主干分支上设有至少一个分叉点，每个分叉点上均连接有在所述主干分支的两侧呈轴对称分布的一对分支。

[0013] 进一步的，各植骨材料层内的雪花样植骨材料单体的主干分支的长度均是可调的。

[0014] 进一步的，任意相邻两层植骨材料层之间的偏转角度均是可调的。

[0015] 采用了本实用新型的一种雪花样植骨材料单体的技术方案，包括一个中心以及围绕所述中心均布的全等的六个花瓣，每个花瓣均包括一个主干分支，所述主干分支上设有至少一个分叉点，每个分叉点上均连接有在所述主干分支的两侧对称分布的一对分支。其技术效果是：用该雪花样植骨材料单体制备植骨材料，通过主干分支和分支彼此交错构成可供骨髓血滤过的孔隙，孔隙大小可控，且主干分支和分支为骨髓血中干细胞的粘附提供位点，从而避免了骨髓血只能达到多孔颗粒材料浅层孔隙的弊端，干细胞的富集效率提高，粘附也更加均匀。

[0016] 本实用新型还公开了一种植骨材料的技术方案，由多层植骨材料层依次层叠而成，每层植骨材料层由雪花样植骨材料单体拼接而成，所述雪花样植骨材料单体在所述植骨材料层中呈蜂窝状排列；所述雪花样植骨材料单体，包括一个中心以及围绕所述中心均布的全等的六个花瓣，每个花瓣均包括一个主干分支，所述主干分支上设有至少一个分叉点，每个分叉点上均连接有在所述主干分支的两侧呈轴对称分布的一对分支。其技术效果是：通过雪花样植骨材料单体的主干分支和分支彼此交错构成可供骨髓血滤过的孔隙，孔隙大小可控，且主干分支和分支为骨髓血中干细胞的粘附提供位点，从而避免了骨髓血只能达到多孔颗粒材料浅层孔隙的弊端，干细胞的富集效率提高，粘附也更加均匀。附图说明

[0017] 图1为本实用新型的实施例1的一种雪花样植骨材料单体的结构示意图。

[0018] 图2为本实用新型的实施例2的一种雪花样植骨材料单体的结构示意图。

[0019] 图3为本实用新型的实施例3的一种植骨材料的第一植骨材料层和第二植骨材料层之间关系的示意图。

[0020] 图4为本实用新型的实施例4的一种植骨材料的第一植骨材料层和第二植骨材料层之间关系的示意图。

具体实施方式

[0021] 请参阅图1至图4，本实用新型的发明人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

[0022] 该雪花样植骨材料单体既可以通过无规堆砌成植骨材料，也可通过3D 逐一打印雪花植骨材料单体，先打印成雪花植骨材料单体呈蜂窝状排列的植骨材料层，进而打印成为植骨材料。

[0023] 雪花样植骨材料单体的材料选择可以选自羟基磷酸钙,β-磷酸三钙, 壳聚糖，磷酸钙/硫酸钙复合物，镁黄长石等常用的植骨材料，也可以是聚乳酸，聚己内酯等高聚物，或其他可用于植骨的材料。

[0024] 实施例1：

[0025] 本实施例中，雪花样植骨材料单体，包括一个中心1以及围绕中心1 均布的全等的六个花瓣。

[0026] 每个花瓣均包括连接中心1的主干分支2，主干分支2上设有依次远离中心1的第一分叉点，第二分叉点和第三分叉点。

[0027] 主干分支2的两侧对称设有第一分支3、第二分支4和第三分支5。第一分支3连接主干分支2的第一分叉点；第二分支4连接主干分支2的第二分叉点，第三分支5连接主干分支的第三分叉点。

[0028] 这样设计的目的在于：雪花样植骨材料单体无规堆砌成为植骨材料的后，相邻雪花样植骨材料单体的主干分支2和分支彼此交错构成雪花样植骨材料单体间可供骨髓血滤过的孔隙，孔隙大小可控，且主干分支2和分支为骨髓血中干细胞的粘附提供位点，从而避免了骨髓血只能达到多孔颗粒材料浅层孔隙的弊端，干细胞的富集效率提高，粘附也更加均匀。

[0029] 本实施例中第一分叉点，第二分叉点和第三分叉点均位于对应主干分支2的四等分点上。

[0030] 当然可以通过调整主干分支2的长度d0，以及第一分叉点，第二分叉点和第三分叉点在主干分支2上的位置，实现对雪花样植骨材料单体间孔隙的大小和形状的调整。

[0031] 本实用新型的一种雪花样植骨材料单体中，主干分支2与第一分支3 之间的夹角α、主干分支2与第二分支4之间的夹角β，以及主干分支2 与第三分支5之间的夹角γ均为60°。当然也可以根通过对主干分支2与第一分支3之间的夹角α、主干分支2与第二分支4之间的夹角β，以及主干分支2与第三分支5之间的夹角γ的角度进行调整，实现对雪花样植骨材料单体间孔隙的大小和形状的调整的。

[0032] 本实施例中，相邻两个主干分支2上的第二分支4的末端是相连的，相邻两个主干分支2上的第一分支3的末端也可以是相连的，由此，相邻两个主干分支2，以及相邻两个主干分支2上的第一分支3可以围成了单体内孔隙结构。通过上述的设计，也可实现对雪花样植骨材料单体间孔隙的大小和形状的调整。

[0033] 当然，在进行植骨材料设计时，选择相邻两个主干分支2上的第一分支3的末端，以及相邻两个主干分支2上的第二分支4的末端都是不相连的也是可以的。

[0034] 主干分支2的两侧均对称设有第一分支3、第二分支4和第三分支5 的长度均是可以调整的，以此实现对雪花样植骨材料单体间孔隙的大小和形状的调整。

[0035] 同时通过对雪花样植骨材料单体中主干分支2、第一分支3、第二分支4和第三分支5的宽度也是可以调整的，以此实现对雪花样植骨材料单体间孔隙的大小和形状的调整。

[0036] 本实施例中必须声明的是，雪花样植骨材料单体的主干分支2上分支的数量并不限于三对。

[0037] 雪花样植骨材料单体可通过烧结成型，烧结成型的优势在于可以通过对烧结模具的烧结腔表面形貌的设计，对雪花样植骨材料单体表面的形貌进行设计，使雪花样植骨材料单体表面更加符合植骨材料的要求。

[0038] 雪花样植骨材料单体也可通过3D打印成型，然后打印成为由一个个雪花样植骨材料单体呈蜂窝状拼接成的植骨材料层，再有由骨材料层堆砌成为植骨材料。此时，第一分支3、第二分支4和第三分支5的末端均应以各个主干分支2的末端为顶点所构成的正六边形的范围内，以免植骨材料层内相邻的两个所述雪花样植骨材料单体发生相互干涉。

[0039] 因此通过调整雪花样植骨材料单体的主干分支2的长度d0，以及主干分支2与第一分支3之间的夹角α、主干分支2与第二分支4之间的夹角β，以及主干分支2与第三分支5之间的夹角γ，以及第一分支3、第二分支4和第三分支5的长度，以及对应连接第一分支3、第二分支4和第三分支5的第一分叉点、第二分叉点和第三分叉点的位置进行调整，实现对植骨材料中，雪花样植骨材料单体间孔隙的形状和大小进行调整。

[0040] 实施例2

[0041] 如图3所示，实施例2是对实施例1的进一步改进，其改进在于在第二分支4上增加了一对关于第二分支4对称分布的次级分支6，由此进一步优化了对于植骨材料中雪花样植骨材料单体间孔隙的形状和大小进行调整的手段，另外一方面，雪花样植骨材料单体中，对于骨髓干细胞进行粘附的位点更多，植骨材料对于骨髓干细胞的粘附能力更强，粘附更加均匀。

[0042] 不过必须说明的是次级分支6与第二分支4的连接点的位置是可调的，次级分支6与第二分支4之间的夹角δ是可调的，次级分支6的长度是可调的，次级分支6不仅可以连接在第二分支4上，也可以连接在第三分支5或第一分支3上。上述的参数调整都可以实现对于植骨材料中雪花样植骨材料单体间孔隙的形状和大小进行调整。在通过3D打印制备植骨材料时，次级分支6的末端也必须在以各个主干分支2的末端为顶点所构成的正六边形的范围内。

[0043] 最后必须说明的是，雪花样植骨材料单体具有片状结构，其比颗粒状的植骨材料单体更加有利于进行各种改善生物相容性的物理表面修饰或生物化学修饰。

[0044] 下列实施例中的植骨材料，均是由若干植骨材料层依次层叠而成的，且每层植骨材料层的厚度也是可调的，以此也可实现对于植骨材料中雪花样植骨材料单体间孔隙的形状和大小进行调整。

[0045] 实施例3

[0046] 该实施例中的植骨材料是通过3D打印成型的，由第一植骨材料层31 和第二植骨材料层32依次层叠而成的。第一植骨材料层31和第二植骨材料层32均可通过3D打印成型。

[0047] 为了便于辨识，第一植骨材料层31中的雪花样植骨材料单体的中心1 是圆形的，第二植骨材料层32中的雪花样植骨材料单体的中心1是环形的。

[0048] 第一植骨材料层31中雪花样植骨材料单体中的主干分支2的长度d1 为第二植骨材料层32中的雪花样植骨材料单体中的主干分支2的长度d2 的二分之一。

[0049] 同时。第一植骨材料层31和第二植骨材料层32中的雪花样植骨材料单体的中心1的位置也都是可调的。本实施例中，第一植骨材料层31中雪花样植骨材料单体的中心1和第二植骨材料层32中雪花样植骨材料单体的中心1之间的偏移距离为a。

[0050] 由此，通过对各植骨材料层中雪花样植骨材料单体的中心1位置的调整，以及主干分支2长度的调整，实现对植骨材料中。雪花样植骨材料单体间的孔隙的形状和大小的调整。

[0051] 但是第一植骨材料层31和第二植骨材料层32之间的层叠关系不限于依次层叠这一种层叠关系。

[0052] 实施例4

[0053] 该实施例中骨材料是通过3D打印成型的，由第一植骨材料层31和第二植骨材料层32依次层叠而成的。

[0054] 为了便于辨识，第一植骨材料层31中的雪花样植骨材料单体的中心1 是圆形的，第二植骨材料层32中的雪花样植骨材料单体的中心1是环形的。

[0055] 第一植骨材料层31中雪花样植骨材料单体中的主干分支的长度d1和第二植骨材料层32中的雪花样植骨材料单体中的主干分支的长度d2相等。

[0056] 同时。第一植骨材料层31和第二植骨材料层32之间的偏转角度θ也是可调的，本实施例中，第一植骨材料层31和第二植骨材料层32之间的偏转角度θ为30°。

[0057] 由此，通过对任意相邻两层植骨材料层之间偏转角度θ的调整，实现实现对植骨材料中。雪花样植骨材料单体间的孔隙的形状和大小的调整。

[0058] 在采用3D打印成型制备植骨材料的任意一个植骨材料层时，雪花样植骨材料单体的形状并不要求一致，只要主干分支2的长度d0一致即可，以实现雪花植骨材料单体在植骨材料层中的蜂窝状紧密排列，使植骨材料的雪花样植骨材料单体间的孔隙结构更加优化，便于骨髓血的通过和骨髓干细胞的吸附。

[0059] 本实用新型，采用大量雪花样植骨材料单体作为基本单元，或直接无规堆砌成“雪块状”的植骨材料，或采用3D打印成型制备植骨材料，将植骨材料可与干细胞富集技术结合，利用干细胞富集技术使骨髓血在植骨材料，从雪花样植骨材料单体间的孔隙中滤过，凭借雪花样植骨材料单体的主干分支2、分支和次级分支提高干细胞的粘附效率以及干细胞在植骨材料内的分布均匀性，也更利于植骨区自体骨的长入，从而用于骨缺损的植骨治疗。在3D打印成型植骨材料时，通过具有不同大小和结构的雪花样植骨材料单体的在平面蜂窝状排列和层间组合，制备具有不同孔隙率的任意形状的植骨材料，与干细胞富集技术结合或单独用于复杂解剖结构的骨修复。

[0060] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

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