一种3D打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法、人工骨及人工骨膜与流程

一种3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法、人工骨及人工骨膜
技术领域
1.本发明属于骨修复技术领域，特别涉及一种3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法、人工骨及人工骨膜。


背景技术：

2.目前，由于人活动、疾病、老龄化等导致的骨折延迟愈合甚至不愈合，在骨科临床工作中仍旧是一个很大的挑战。尽管目前外科技术以及植骨材料研究飞速发展，自体骨、异体骨以及如支架，骨填充物等各式各样的组织工程植骨材料应用繁多，自体骨修复是颅骨重建的金标准。自体骨组织具有良好的骨传导性和组织相容性，无免疫排斥反应，术后股外漏率低，但存在供区有限、塑形困难、增加二次创伤、移植骨具有较高的骨吸收率等问题，临床应用受限。同种异体骨一般是经过特殊的灭菌处理，不会出现一般的传染病，无免疫原性。同种异体骨术后可与自体组织生物性结合，允许组织血管化和自体组织的长入重建。但术后的高感染率、移植骨吸收率以及宗教、伦理等因素限制了同种异体骨在骨缺损上的临床应用。异种异体骨来源丰富，但免疫原性较强，临床上使用的冻干骨、煅烧骨和脱蛋白骨是将动物骨组织分别经过冻干、高温煅烧、辐照和脱钙等处理，去除了细胞，胶原等有机成分，保留了天然孔隙结构，消除了抗原性，但组织机械强度小，疏松易碎，力学强度差。
3.理想的人工骨修复材料需要具有优异的生物相容性、骨传导性、骨诱导性，能够为正常的细胞粘附、生长、增殖和分泌基质提供良好的微环境；具有可塑性，可被加工成所需的形状，并有一定的机械强度，在置入体内后的一定时间内仍可保持其形状，使新形成的组织具有一定的外形；具有三维多孔结构，一方面有利于细胞的置入粘附，另一方面有利于细胞营养成分的渗入和细胞代谢产物的排除。
4.人工骨膜是被覆在除关节以外几乎所有骨表面上的致密结缔组织膜，由外部的纤维层和内部的形成层组成，在骨发育和骨折愈合中发挥着重要的作用。纤维层含有成纤维细胞、胶原和弹性纤维，神经和微血管网络，提供骨膜的机械稳定性。形成层则储存大量不同类型的细胞，为骨形成和修复提供细胞来源。人工骨膜可通过血管向骨组织提供营养物质，可诱导骨生长，控制骨生长方向等，在骨组织缺损的修复中起到至关重要的作用。众多研究都证明了骨膜在骨缺损修复中的重要性。相比于传统形式人工骨，人工骨膜还具有形成天然骨结构；在缺损处实现最佳骨整合，而不是直接逐层缝合肌肉和皮肤，使得植骨材料难以被很好的限制在缺损部位而产生脱出；能形成合适血管系统；能在缺损区形成屏障，降低异位骨化等作用。因此，有必要在骨修复过程中使用人工骨膜对植骨后的骨缺损部位进行包覆，以替代和诱导骨膜的重新形成，提升骨修复效果。
5.骨肉瘤(osteosarcoma)是一种多发于25岁以下青少年的原发性高度恶性的骨肿瘤，具有很高的死亡率，预后也极差。临床上骨肉瘤的治疗主要是通过局部肿瘤组织的广发切除，之后在原位缺损区填充具有生物活性的骨支架材料，并且术后需辅助放化疗，抑制肿瘤的复发。大量研究资料显示，骨肉瘤在大部切除后，恶性肿瘤细胞很难清理干净，这些残
存的骨肉瘤细胞在日后很可能导致肿瘤的再发或复发。为了避免这种的发生，人们大多在骨缺损区被植入材料修复后，进行局部放化疗。如果骨植入修复材料既能够促进骨再生修复又能诱导肿瘤细胞凋亡，那么，它必将加速骨愈合过程，同时降低骨肉瘤的再发率。
6.目前临床上应用较多的人工骨组织工程材料均仅具有单一的功能，难以将骨修复和抑癌作用两方面效应结合起来。此外，用作骨缺损修复的材料在植入人体后很难达到理想的骨联合，并且材料的降解速率与骨组织生长的速率也很难匹配。这就导致许多患者存在骨植入部位存在骨延迟愈合甚至不愈合，骨生长的同时产生骨肉瘤，甚至在假关节或关节畸形的情况发生。
7.目前临床上可使用的人工骨膜极为稀少，并且存在一定缺陷。主要为脱细胞基质膜、胶原及其矿化膜等，此类型膜存在机械性能差，湿润后力学性质会显著改变，存在围手术期破裂的风险及降解速率过快等问题。此外，还有部分骨膜以人工合成高分子聚乳酸等合成，其存在降解产物呈酸性对人体不利等问题。由此可见，目前临床上所使用的人工骨膜存在缺陷，不利于植入或植入后包覆骨缺损修复，不适合作为骨膜或骨膜替代物诱导骨缺损部位再生及抑制骨肉瘤和治疗骨癌。
8.3d打印技术应用于骨组织支架可以个性打印形状，精准吻合缺损部位；可以通过特定的程序设定出有利于细胞增殖的孔隙，增强支架的骨诱导性、骨传导性、骨再生。
9.因此，现有技术中至少存在降解速率过快、机械性能和生物相容性较差、与天然骨差别较大，不利于植入，不利于植入后包覆骨缺损修复及抑制骨肉瘤和治疗骨癌等技术问题。


技术实现要素：

10.本技术的目的在于提供一种3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法，能够解决现有的骨修复材料的生物活性低、无法与软组织快速融合、无法促进骨组织修复再生的技术问题。
11.本发明实施例提供了一种3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法，包括如下步骤：
12.得到丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液；
13.将所述丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液混合，得到双模板溶液；
14.于所述双模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，得到添加溶液；
15.调节所述添加溶液的ph值为6-8后经固液分离，得到硒掺杂羟基磷灰石溶液。
16.可选的，所述胶原蛋白溶液由胶原蛋白溶解于醋酸得到，胶原蛋白的质量百分含量为0.5-5％；
17.所述丝素蛋白溶液由丝素蛋白溶解于溴化锂溶液或氯化钙-乙醇-水三元体系溶液得到，丝素蛋白的质量百分含量为0.5-20％；
18.其中：所述胶原蛋白包括i型胶原蛋白和ii型胶原蛋白中的任意一种或两种组合。
19.可选的，所述磷源溶液包括磷酸氢二铵溶液、磷酸二氢铵溶液、磷酸氢二钠溶液及磷酸氢二钾溶液中的任意一种；所述钙源溶液包括四水硝酸钙溶液、氯化钙溶液及氢氧化钙溶液中的任意一种。
20.可选的，所述硒源溶液为亚硒酸钠溶液。
21.可选的，所述添加溶液中，硒元素与磷元素的摩尔比为a＝(0.03-10)：100；所述钙元素与磷元素的摩尔比为10：(6-0.667a)。
22.可选的，所述双模板溶液中，所述胶原蛋白和丝素蛋白的质量比为1：(0.3-3)。
23.本发明实施例还提供了一种人工骨，采用上述任意一项硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，所述硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为40-90％。
24.本发明实施例还提供了一种人工骨膜，采用上述任意一项硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，所述硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为0.5-20％。
25.可选的，所述冷冻干燥包括如下步骤：
26.于-20
‑‑
80℃的条件下预冷冻3-24h，得到预冷人工骨；
27.将所述预冷人工骨于-50-37℃、0.1-50pa的条件下冷冻干燥24-72h，得到干燥人工骨。
28.可选的，所述交联包括如下步骤：
29.将所述干燥人工骨于37-52℃、戊二醛蒸汽浓度5-25％的条件下交联2-12h，得到所述人工骨。
30.本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
31.本发明实施例提供的一种3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法，其通过采用胶原蛋白和丝素蛋白混合形成双模板溶液，其中胶原蛋白具有低免疫原性、体内降解产物无毒副作用等优点，但其力学性能差，降解速率快，而丝素蛋白具有优良的生物相容性、生物可降解性和较好的力学特性，而且易于灭菌和塑形，但其力学强度远不及骨组织，且单纯丝素蛋白降解速度过慢，通过两者混合形成双模板溶液，一方面保留并综合两者的优点，另一方面能使相互的缺点得到补足和提升；通过于双模板溶液内加入磷源溶液和钙源溶液，形成纳米级羟基磷灰石，其具有良好的骨传导性与生物相容性，但其脆性较大，韧性低，进一步通过加入硒源溶液，并通过胶原蛋白和丝素蛋白的性能辅助，解决单一材料性能不足的问题，实现各类材料的优势互补，使得到的骨修复材料通过3d打印即可得到具有良好力学性能和可控的生物降解性能的人工骨或人工骨膜，且打印得到的人工骨或人工骨膜与植入部位原本骨组织的生物力学性能相匹配。
32.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
34.图1是本发明实施例提供的方法的流程图。
具体实施方式
35.下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
36.在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。例如，室温可以是指10～35℃区间内的温度。
37.除非另有特别说明，本发明中用到的各种原、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
38.本技术实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
39.根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法，包括如下步骤：
40.s1、得到丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液。
41.s2、将所述丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液混合，得到双模板溶液。
42.s3、于所述双模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，得到添加溶液。
43.s4、调节所述添加溶液的ph值为6-8后经固液分离，得到硒掺杂羟基磷灰石溶液。
44.本发明提供的3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法，其通过步骤s2，采用胶原蛋白和丝素蛋白混合形成双模板溶液，其中胶原蛋白具有低免疫原性、体内降解产物无毒副作用等优点，但其力学性能差，降解速率快，而丝素蛋白具有优良的生物相容性、生物可降解性和较好的力学特性，而且易于灭菌和塑形，但其力学强度远不及骨组织，且单纯丝素蛋白降解速度过慢，通过两者混合形成双模板溶液，一方面保留并综合两者的优点，另一方面能使相互的缺点得到补足和提升；通过步骤s3-s4，于双模板溶液内加入磷源溶液和钙源溶液并调节ph值，形成纳米级羟基磷灰石，其具有良好的骨传导性与生物相容性，但其脆性较大，韧性低，进一步通过加入硒源溶液，并通过胶原蛋白和丝素蛋白的性能辅助，解决单一材料性能不足的问题，实现各类材料的优势互补，使得到的骨修复溶液通过3d打印即可得到具有良好力学性能和可控的生物降解性能的人工骨或人工骨膜，且打印得到的人工骨或人工骨膜与植入部位原本骨组织的生物力学性能相匹配。
45.在一些实施例中，所述胶原蛋白溶液由胶原蛋白溶解于醋酸得到，胶原蛋白的质量百分含量为0.5-5％；
46.所述丝素蛋白溶液由丝素蛋白溶解于溴化锂溶液或氯化钙-乙醇-水三元体系溶液得到，丝素蛋白的质量百分含量为0.5-20％；
47.其中：所述胶原蛋白包括i型胶原蛋白和ii型胶原蛋白中的任意一种或两种组合。
48.选取胶原蛋白溶液和丝素蛋白溶液两种蛋白溶液的原因在于：胶原蛋白和丝素蛋白均是天然的纤维型蛋白，具有良好的生物相容性和骨诱导性能，有利于种子细胞在表面的黏附、增殖、分泌细胞外基质，加快修补与软组织快速融合，能够刺激植入部位周围的软骨细胞和成骨细胞分化，形成新骨组织。
49.在一些实施例中，所述磷源溶液包括磷酸氢二铵溶液、磷酸二氢铵溶液、磷酸氢二
钠溶液及磷酸氢二钾溶液中的任意一种；所述钙源溶液包括四水硝酸钙溶液、氯化钙溶液及氢氧化钙溶液中的任意一种。
50.选取上述物质的原因在于原料易得且价格适中。
51.在一些实施例中，所述硒源溶液为亚硒酸钠溶液。
52.选取该特定物质的原因在于原料易得、满足需求且价格适中。
53.在一些实施例中，所述添加溶液中，硒元素与磷元素的摩尔比为a＝(0.03-10)：100；所述钙元素与磷元素的摩尔比为10：(6-0.667a)。
54.硒掺杂羟基磷灰石中硒的质量分数为0.03％～10％，是基于晶胞参数与生物学活性的考量，硒元素se以亚硒酸根seo
32-的形式部分取代羟基磷灰石晶体中的磷酸根po
43-的位置，seo
44-四面体结构大于po
43-，在空间结构上对羟基磷灰石产生了一定影响。
55.所述硒掺杂羟基磷灰石中硒对磷的摩尔取代度为0.03％～10％，该范围有利于硒掺杂羟基磷灰石的形成，若取代度值过大，产物中容易出现无定形钙磷且形成材料易产生毒性；若取代度值过小，不利于硒掺杂羟基磷灰石的形成，不利于抑制骨肉瘤和治疗骨癌作用。
56.在一些实施例中，所述双模板溶液中，所述胶原蛋白和丝素蛋白的质量比为1：(0.3-3)。
57.控制胶原蛋白与丝素蛋白质量比的原因在于：保证材料良好生物性的同时具有良好的力学性能和降解性能。
58.根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种人工骨，采用上述任意一项硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，所述硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为40-90％。
59.控制硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为40-90％的原因在于：满足人工骨产品制备工艺要求，且制得的产品具有良好的力学性能和满足实际临床使用。
60.在一些实施例中，所述冷冻干燥包括如下步骤：
61.s5、于-20
‑‑
80℃的条件下预冷冻3-24h，得到预冷人工骨；
62.s6、将所述预冷人工骨于-50-37℃、0.1-50pa的条件下冷冻干燥24-72h，得到干燥人工骨。
63.上述步骤分两段进行的机理在于：进行预冷再冷冻干燥形成的产品具有均匀的的多孔空间结构和良好性能。
64.控制冷冻参数的原因分别在于：在-20
‑‑
80℃的条件下预冷冻3-24h有利于产品最终成型，温度大于-20℃时冻干样品会导致产品最终形成后存在裂痕，低于-80℃条件难以满足；在-50-37℃、0.1-50pa的条件下冷冻干燥24-72h可以保证冻干产品在共晶点温度下冰晶升华，保证冻干产品的结构和性能良好。
65.在一些实施例中，所述交联包括如下步骤：
66.s7、将所述干燥人工骨于37-52℃、戊二醛蒸汽浓度5-25％的条件下交联2-12h，得到所述人工骨。
67.戊二醛交联可以提高形成产品交联度和力学强度，降低降解速度；控制交联参数的原因在于：戊二醛浓度过高难以达到浓度条件，戊二醛浓度过低，交联时间长且影响交联效果。
68.根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种人工骨膜，采用上述任意一项硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，所述硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为0.5-20％。其中各项步骤同s5-s7。
69.控制硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为0.5-20％的原因在于：满足人工骨膜产品制备工艺要求，且制得的产品具有良好的力学性能和满足实际临床使用。
70.下面将结合实施例、对照例及实验数据对本技术的方案进行详细说明。
71.实施例1
72.本实施例提供了一种3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法，步骤如下：
73.s1、得到丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液。
74.其中：胶原蛋白溶液由胶原蛋白溶解于醋酸得到，胶原蛋白的质量百分含量为0.5％；丝素蛋白溶液由丝素蛋白溶解于溴化锂溶液或氯化钙-乙醇-水三元体系溶液得到，丝素蛋白的质量百分含量为5％；胶原蛋白为i型胶原蛋白。
75.s2、将丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液混合，得到双模板溶液。
76.其中：胶原蛋白和丝素蛋白的质量比为3：7。
77.s3、于双模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，得到添加溶液。
78.其中：磷源溶液为磷酸氢二铵溶液；钙源溶液为四水硝酸钙溶液；硒源溶液为亚硒酸钠溶液；硒元素与磷元素的摩尔比为a＝0.003：1；钙元素与磷元素的摩尔比为1.667：1。
79.s4、于37℃加氨水调节添加溶液的ph值为7后混合24h并静置24h，经固液分离，得到硒掺杂羟基磷灰石溶液。
80.本实施例还提供了一种人工骨，采用上述硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为60％。
81.本实施例还提供了一种人工骨膜，采用上述硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为5％。
82.其中：还包括如下具体步骤：
83.s5、于-60℃的条件下预冷冻12h，得到预冷人工骨。
84.s6、将预冷人工骨于10℃、10pa的条件下冷冻干燥48h，得到干燥人工骨。
85.s7、将干燥人工骨于40℃、戊二醛蒸汽浓度10％的条件下交联12h，得到人工骨。
86.实施例2
87.本实施例提供了一种3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法，步骤如下：
88.s1、得到丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液。
89.其中：胶原蛋白溶液由胶原蛋白溶解于醋酸得到，胶原蛋白的质量百分含量为1％；丝素蛋白溶液由丝素蛋白溶解于溴化锂溶液或氯化钙-乙醇-水三元体系溶液得到，丝素蛋白的质量百分含量为10％；胶原蛋白为i型胶原蛋白。
90.s2、将丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液混合，得到双模板溶液。
91.其中：胶原蛋白和丝素蛋白的质量比为1：1。
92.s3、于双模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，得到添加溶液。
93.其中：磷源溶液为磷酸氢二铵溶液；钙源溶液为四水硝酸钙溶液；硒源溶液为亚硒酸钠溶液；硒元素与磷元素的摩尔比为a＝0.05：1；钙元素与磷元素的摩尔比为1.676：1。
94.s4、于37℃加氨水调节添加溶液的ph值为7.5后混合24h并静置24h，经固液分离，
得到硒掺杂羟基磷灰石溶液。
95.本实施例还提供了一种人工骨，采用上述硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为40％。
96.本实施例还提供了一种人工骨膜，采用上述硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为10％。
97.其中：还包括如下具体步骤：
98.s5、于-50℃的条件下预冷冻12h，得到预冷人工骨。
99.s6、将预冷人工骨于-10℃、20pa的条件下冷冻干燥48h，得到干燥人工骨。
100.s7、将干燥人工骨于40℃、戊二醛蒸汽浓度20％的条件下交联6h，得到人工骨。
101.实施例3
102.本实施例提供了一种3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法，步骤如下：
103.s1、得到丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液。
104.其中：胶原蛋白溶液由胶原蛋白溶解于醋酸得到，胶原蛋白的质量百分含量为1.5％；丝素蛋白溶液由丝素蛋白溶解于溴化锂溶液或氯化钙-乙醇-水三元体系溶液得到，丝素蛋白的质量百分含量为5％；胶原蛋白为i型胶原蛋白。
105.s2、将丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液混合，得到双模板溶液。
106.其中：胶原蛋白和丝素蛋白的质量比为2：3。
107.s3、于双模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，得到添加溶液。
108.其中：磷源溶液为磷酸氢二铵溶液；钙源溶液为四水硝酸钙溶液；硒源溶液为亚硒酸钠溶液；硒元素与磷元素的摩尔比为a＝0.1：1；钙元素与磷元素的摩尔比为1.685：1。
109.s4、于37℃加氨水调节添加溶液的ph值为7.0后混合24h并静置24h，经固液分离，得到硒掺杂羟基磷灰石溶液。
110.本实施例还提供了一种人工骨，采用上述硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为70％。
111.本实施例还提供了一种人工骨膜，采用上述硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为15％。
112.其中：还包括如下具体步骤：
113.s5、于-60℃的条件下预冷冻24h，得到预冷人工骨。
114.s6、将预冷人工骨于5℃、30pa的条件下冷冻干燥48h，得到干燥人工骨。
115.s7、将干燥人工骨于50℃、戊二醛蒸汽浓度30％的条件下交联4h，得到人工骨。
116.实施例4
117.本实施例提供了一种3d打印用硒掺杂羟基磷灰石溶液的制备方法，步骤如下：
118.s1、得到丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液。
119.其中：胶原蛋白溶液由胶原蛋白溶解于醋酸得到，胶原蛋白的质量百分含量为1.5％；丝素蛋白溶液由丝素蛋白溶解于溴化锂溶液或氯化钙-乙醇-水三元体系溶液得到，丝素蛋白的质量百分含量为10％；胶原蛋白为i型胶原蛋白。
120.s2、将丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液混合，得到双模板溶液。
121.其中：胶原蛋白和丝素蛋白的质量比为7：3。
122.s3、于双模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，得到添加溶液。
123.其中：磷源溶液为磷酸氢二铵溶液；钙源溶液为四水硝酸钙溶液；硒源溶液为亚硒酸钠溶液；硒元素与磷元素的摩尔比为a＝0.003：1；钙元素与磷元素的摩尔比为1.667：1。
124.s4、于37℃加氨水调节添加溶液的ph值为7.0后混合24h并静置24h，经固液分离，得到硒掺杂羟基磷灰石溶液。
125.本实施例还提供了一种人工骨，采用上述硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为80％。
126.本实施例还提供了一种人工骨膜，采用上述硒掺杂羟基磷灰石溶液经3d打印、冷冻干燥及交联制得，硒掺杂羟基磷灰石溶液中，硒掺杂羟基磷灰石的质量百分含量为20％。
127.其中：还包括如下具体步骤：
128.s5、于-60℃的条件下预冷冻12h，得到预冷人工骨。
129.s6、将预冷人工骨于-10℃、5pa的条件下冷冻干燥48h，得到干燥人工骨。
130.s7、将干燥人工骨于45℃、戊二醛蒸汽浓度20％的条件下交联6h，得到人工骨。
131.对比例1
132.该对比例中，s3步骤中，于i型胶原蛋白单模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，得到添加溶液；其余步骤同实施例1。
133.对比例2
134.该对比例中，s3步骤中，于丝素蛋白单模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，得到添加溶液；其余步骤同实施例1。
135.实验例
136.将实施例1和对比例1、对比例2得到的一种3d打印双模板介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨及人工骨膜进行力学性能检测(人工骨检测抗压强度；人工骨膜检测拉伸强度)和降解时间检测。
137.力学性能检测采用电子拉力拉伸机。
138.降解时间测试方法为：取实施例制得样品，浸泡在10ml的80unit/ml蛋白水解酶溶液，于37
±
1℃的恒温恒湿箱下反应降解，直到样品结构完全瓦解为止。
139.检测结果如下表所示：
[0140][0141]
由上表可以看出，相对于对比例1和对比例2，相对于使用单纯的胶原蛋白或丝素蛋白为模板，实施例1采用双模版方法，得到的一种3d打印双模板介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨及人工骨膜降解速度慢，力学强度高。说明采用3d打印双模板介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨及人工骨膜得可获得良好力学性能和可控的生物降解性能。
[0142]
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的
要素。
[0143]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0144]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。