3D打印的多功能Ag/CeO₂/ZnO强化氧酸基支架具有有效的抗菌和机械性能

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 组织工程是组织工程.
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 传统的3D打印酸 (HA) 支架在骨组织工程方面存在局限性,包括机械性能差,感染风险和孔隙互连性不足.
• 使用3D打印制造复杂的,完全相互连接的脚手架带来了重大挑战.

研究的目的:

• 开发一种可打印的墨水,用于复杂的多组件系统,使用酸与银,氧化和氧化 (HA_ACZ).
• 评估用于骨组织工程应用的3D打印HA_ACZ支架的性能,重点关注机械完整性,孔隙结构和抗菌功效.

主要方法:

• 制造含有含有酸和1重%银,4重%氧化和6重%氧化 (HA_ACZ) 的可打印墨水,具有改善的风湿性质.
• HA_ACZ支架的3D打印和其机械性能 (模块,硬度),孔隙性,孔隙大小分布 (宏观和微孔) 和表面湿透性 (水接触角度) 的表征.
• 对阿帕形成,细胞相容性和对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性进行评估.

主要成果:

• 3D打印的HA_ACZ脚手架显示了增强的剪切稀释和形状保留性能.
• HA_ACZ支架的模量为143.8 GPa,硬度为10.8 GPa,孔隙率为59.6%,宏和微孔完全相互连接.
• 对HA_ACZ支架的细菌细胞密度显著降低,对抗格兰氏阴性和格兰氏阳性细菌,以及与HA相似的无细胞形成和细胞相容性.

结论:

• 开发的HA_ACZ可打印墨水和由此产生的3D打印支架提供了改进的机械性能和孔隙互连性,适用于骨组织工程.
• HA_ACZ支架具有有效的抗菌特性,解决了传统HA结构的一个关键局限性.
• 这些先进的HA_ACZ支架由于其优化的特性,显示出促进骨愈合的巨大潜力.