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《基于快速成型技術(shù)制造生物骨方法的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、基于快速成型技術(shù)制造生物骨方法的研究摘要:快速成型制造技術(shù)以它自由生成固體形狀的特點(diǎn)成為骨組織工程中的研究熱點(diǎn)之一。本文綜述和分析了快速成型技術(shù)中的幾種主要的制造方法,重點(diǎn)討論當(dāng)前國(guó)內(nèi)外熱點(diǎn)研究的應(yīng)用立體光造型(stereo—lithography,SL)、選擇性激光燒結(jié)(selectivelasersintering,SLS)、熔化沉積制造(fusiondepositionmodeling,F(xiàn)DM)和三維印制(three-dimensionalplottinprinting,3DP)等快速成型方法制造生物仿
2、生骨的情況,并且歸納國(guó)內(nèi)外最新的研究方向和成果。關(guān)鍵詞:生物仿生骨快速成型技術(shù)支架結(jié)構(gòu)骨小梁皮質(zhì)骨【Abstract】Therapidprototyping(RP)teehnology,withitssolidfree-formfabrication,hasbeenconsideredasanepeciallyhotissueinthebonetissueengineering.SomekindsofimportantRPtechnology,suchastheapplicationsofthestereo-
3、lithography(SL),selectivelasersinlering(SlS),fusiondepositionmodeling(FDM)andthree-dimensionalplotting/printing(3DP)arepresented.FinallytheaulhersbringforwardtheirresearchandSumuptherecentstudyandachievementsonthebioactivebonefabricationoftheworld.
【Keyword
4、s】bioaetivebonerapidprototypigmanufacturingstructureofscaffoldtrabecu1arbonecorticalbone生物骨的制造方法眾多,從不同的制作工藝上看,傳統(tǒng)的工藝方法主要有成孔劑析孔法/發(fā)泡成孔法、熱致相分離、纖維編織技術(shù)、擠出成型和壓印成型。隨著材料科學(xué)的迅速發(fā)展,又出現(xiàn)了溶解消鑄型法、微粒過(guò)濾法、現(xiàn)場(chǎng)聚合法等。而快速成型法又以它自由生成固體形狀的優(yōu)點(diǎn)(solidfree—fromfabrication,SFF)成為新近崛起的一種更有望用于
5、制造定制化生物骨的制造方法。應(yīng)用SFF技術(shù)制造的具有生物活性的植入物,能夠同時(shí)保證藥物的緩釋速度和細(xì)胞的長(zhǎng)入。具有SFF技術(shù)特點(diǎn)的技術(shù)有立體光造型(stereo—lithography,SL)、激光選擇燒結(jié)(seleetivelasersintering,SLS)、微粒噴射制造(ballisticparticlemanufacturing,BPM)、熔化沉積制造(fusiondepositionmodeling,F(xiàn)DM)和三維印制(three—dimensionalplotting/priming,3DP)。
6、通過(guò)控制參數(shù)得到植入物的微結(jié)構(gòu)和孔隙最重要的是,通過(guò)CAD技術(shù)可以改變這些微結(jié)構(gòu)、孔隙和尺寸等特征以保證臨床上每個(gè)病人得到最優(yōu)的治療方案(即具有個(gè)體適配性)。1RP技術(shù)簡(jiǎn)介
激光快速原型制造(rapidprototypingmanufacturing,RP'M)和激光快速模具制造(rapidtoolmanufacturing,RTM)是20世紀(jì)8O年代后期發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),是機(jī)械工程、CAD、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)及材料科學(xué)的綜合性技術(shù),就是在汁算機(jī)控制下,根據(jù)離散/堆積成型原理,利用零件的CAD模型所確定的幾何
7、信息,對(duì)層片材料或粉層進(jìn)行二維掃描和處理,得到零件的一個(gè)層面,層層堆積可得到一個(gè)三維實(shí)體(原型)。這樣,用傳統(tǒng)方法需幾個(gè)星期、幾個(gè)月才能制造出的復(fù)雜產(chǎn)品原型,用快速成型技術(shù)可在一夜之問(wèn)完成,而且費(fèi)用大大降低。
快速成形技術(shù)(rapidprototyping,RP)已發(fā)展有20多種工藝,其中較為成熟的有5種方法,即立體光造型(SL)、分層實(shí)體制造(LOM)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)、熔化沉積制造(FDM)和三維印制(3DP)。西安交通大學(xué)與第四軍醫(yī)大學(xué)正在開(kāi)發(fā)生物活性骨快速制造技術(shù),即研制具有生物活性的人造骨頭
8、,通血液、通營(yíng)養(yǎng),將用于人體骨骼移植。這是激光快速成型技術(shù)與生物學(xué)巧妙結(jié)合的一個(gè)典型。我國(guó)的RP技術(shù)領(lǐng)域的研究工作具有自己鮮明的特點(diǎn),國(guó)家在RP的應(yīng)用方面也給予了很大的重視,取得了許多成果。總體來(lái)說(shuō),我國(guó)這方面的科研工作與世界先進(jìn)水平雖有差距,但是并不大,某些方面還有領(lǐng)先之處。國(guó)外的研究水平以美國(guó)為最高,德國(guó)、日本等次之,我國(guó)的水平大致與德國(guó)、日本等國(guó)家較為相近。2生物骨制造中的基本要求20世紀(jì)80