基于Ti-6Al-4V的多孔通道牙植入物的3D打印:计算,生物机械和细胞兼容性分析
Arindam Chakraborty1, Ankita Das2, Pallab Datta3
1Department of Aerospace Engineering and Applied Mechanics, Indian Institute of Engineering Science and Technology, Shibpur, West Bengal 711103, India.
ACS applied bio materials
|September 15, 2023
概括
三维 (3D) 打印的多孔植入物提供可调节的刚性,以防止由骨再吸收引起的牙植入物松动. 这些定制植入物显示出有希望的生物力学和细胞兼容性结果,以改善牙假体.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 牙科植入物学 牙科植入物学
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 由于周围的骨再吸收而导致牙植入物松动是一个重大的临床挑战.
- 植入物和骨之间的刚性不匹配是主要的因素.
- 定制的植入物刚度对于预防这种并发症至关重要.
研究的目的:
- 为了研究3D打印的Ti-6Al-4V多孔牙植入物的生物机械反应和细胞兼容性,具有不同的刚度.
- 评估这些植入物在预防植入周围骨再吸收方面的潜力.
主要方法:
- 使用直接金属激光烧结 (DMLS) 来制造具有不同孔径和孔径的大小的Ti-6Al-4V植入物.
- 用有限元模型来验证压缩测试和分析生物力学反应.
- 在体外细胞相容性使用MG-63细胞进行了评估.
主要成果:
- DMLS成功地生产了具有设计孔隙的植入物,由μ-CT和SEM证实.
- 多孔植入物表现出降低的刚性,促进适当的植入周围骨头应变.
- 所有的植入物都支持细胞粘附和增殖,有多孔的变种增强骨细胞生长和基质沉积.
结论:
- 3D打印的多孔Ti-6Al-4V植入物显示了可调节的刚性特性.
- 这些植入物具有显著的临床翻译潜力,用于解决植入物松动问题.
- 在多孔植入物中的定制硬度可以改善骨质整合和长期稳定性.
