基于3D打印的復合結構人工骨制備工藝研究
發(fā)布時間:2017-04-13 11:09
本文關鍵詞:基于3D打印的復合結構人工骨制備工藝研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:骨骼是人體的支撐結構,在保持人體健康方面具有非常重要的影響。對于輕微的、小范圍的局部骨損傷,骨組織能夠以自我修復能力恢復健康。但更多情況下,骨骼的病變以及創(chuàng)傷,是無法自我修復的。因此,需要移植人工骨支架促進損傷骨組織修復愈合。自然骨具有多孔的特性,且孔隙三維貫通。為保證人工骨支架的生物活性,將人工骨支架的結構設計為內部孔隙均勻分布、微管三維正交搭接的仿生結構。針對成型工藝中遇到的問題,本文詳細分析研究每個步驟。分析在人體自然骨受力情況下,單元人工骨支架不同微觀結構的影響,整體外形對人工骨支架的影響。本文主要研究成型工藝,因此使用規(guī)則的人工骨支架微觀結構和宏觀結構。研究不同參數(shù)的模擬分析,最終確定人工骨支架試樣的流道截面為圓形,宏觀結構為立方體。研究制備工藝,設計制作了更方便使用的壓注成型器,解決了手工填充方式所帶來如用料量不精確,材料填充不均勻、有氣泡,以及不均勻凝固,不能準確控制加載量,易造成負型微管斷裂,不易脫模等問題。分析研究不同材料的負型對人工骨支架的影響,選擇合適的人工骨支架負型材料,解決了針對實驗過程中出現(xiàn)的人工骨支架檢測出污染物、去模后碎裂的現(xiàn)象;根據(jù)具體情況,選擇填充材料;根據(jù)去除負型的溫度場模擬分析,設定加熱溫度曲線。初步研究單一材料的人工骨支架力學性能較差的問題,設計并制備了生物陶瓷與鈦合金的復合結構人工骨支架。支架由多孔生物活性材料人工骨支架與鈦合金網(wǎng)架兩部分組成,避免大面積使用鈦合金造成生物相容性差以及單一生物活性材料力學性能差的問題。
【關鍵詞】:3D打印 人工骨支架 組織工程
【學位授予單位】:新疆大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R318.17;TP391.73
【目錄】:
- 摘要2-3
- Abstract3-7
- 第一章 緒論7-18
- 1.1 研究背景及課題意義7-9
- 1.1.1 研究背景7-8
- 1.1.2 課題意義8-9
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-15
- 1.2.1 快速成型技術在骨科醫(yī)學方面的發(fā)展9-10
- 1.2.2 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢10-15
- 1.3 論文主要內容15-18
- 1.3.1 研究內容15-16
- 1.3.2 技術路線16-18
- 第二章 生物活性陶瓷人工骨支架負型的設計18-27
- 2.1 人工骨支架的基本結構18-19
- 2.2 人工骨支架結構設計19-24
- 2.2.1 不同截面的流道對微單元的影響19-22
- 2.2.2 不同宏觀外形對人工骨支架的影響22-24
- 2.3 支架負型宏觀結構設計24-26
- 2.4 本章小結26-27
- 第三章 人工骨支架的制備工藝研究27-43
- 3.1 支架負型的填充工藝研究27-30
- 3.1.1 壓注成型器28-29
- 3.1.2 填充人工骨支架負型29-30
- 3.2 支架負型的去除工藝研究30-37
- 3.2.1 取出已填充的試樣30-31
- 3.2.2 加熱去除負型31-35
- 3.2.3 內部形貌及成分分析35-37
- 3.3 壓縮試驗37-39
- 3.4 加熱溫度參數(shù)分析39-42
- 3.4.1 三維建模39-40
- 3.4.2 網(wǎng)格劃分40
- 3.4.3 分析與討論40-42
- 3.5 本章小結42-43
- 第四章 復合結構人工骨支架的設計制備43-49
- 4.1 復合結構人工骨支架負型的設計43-46
- 4.1.1 負型邊框及中心的設計44-45
- 4.1.2 鈦合金網(wǎng)架的設計45
- 4.1.3 復合結構人工骨支架負型45-46
- 4.2 復合結構人工骨支架的制備46-48
- 4.2.1 負型的制造46
- 4.2.2 加熱去除負型46-48
- 4.3 本章小結48-49
- 第五章 總結與展望49-51
- 5.1 總結49
- 5.2 展望49-51
- 參考文獻51-54
- 碩士期間發(fā)表論文與專利54-55
- 致謝55-56
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 譚永生;FDM快速成型技術及其應用[J];航空制造技術;2000年01期
本文關鍵詞:基于3D打印的復合結構人工骨制備工藝研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:303437
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