2段階構造の3Dプリント骨間隔器: 骨の欠陥の潜在的な治療のためのバイオジェニックと商業用ヒドロキシアパタイトの比較

科学分野:

• バイオマテリアルエンジニアリング
• バイオセラミクス バイオセラミクス
• 組織工学は,組織工学である.

背景:

• バイオゲンヒドロキシアパタイト (Bio-HAp) は,骨の再生のための商用ヒドロキシアパタイト (Co-HAp) に対して持続可能な代替案を提供します.
• 魚のは,Bio-HAp合成のための豊富で再生可能な源である.
• 3Dプリントにより,骨の空隙補充に合わせた多孔性を備えた複雑なセラミック構造を製造することができます.

研究 の 目的:

• アルカリ熱処理を用いて魚のから Bio-HAp を合成する.
• 密度の高い外殻と多孔性の高い内核を備えた二相骨間隔器を,エクストルーションベースの3Dプリントで製造する.
• Bio-HApとCo-HApの骨間隔器の物理化学的,微細構造的,機械的,およびインビトロ細胞互換性特性を比較的に評価する.

主な方法:

• 魚のスケールからBio-HAp合成のためのアルカリ熱処理.
• エクストルーションベースの3Dプリントで,二相骨間隔器を作成します.
• FE-TEM,EDS,XRD,機械的試験,および生/死アッセイは,包括的な材料特徴と細胞相容性を評価するためのものです.

主要な成果:

• 合成されたBio-HApはナノスケールサイズとCa/P比1.67を示した.
• 3DプリントされたBio-HApのスペーサーは,Co-HApのスペーサー (~44%) よりも,総多孔性 (~51%) が高かった.
• Bio-HApとCo-HApの分離器は,比較可能な圧縮強度,モジュール,そして優れた in vitro 細胞互換性 (>96%の細胞生存率) を示した.

結論:

• 魚のから派生したBio-HApは,骨間隔器を製造するためにCo-HApの有効な代替品です.
• 開発された二相構造は,機械的完全性と多孔性のバランスをとります.
• これらのBio-HApボーンスペーサーは,骨の欠陥修復における潜在的なアプリケーションに適した性質を有しています.