结造工程渐变孔隙在氧酸-化纳米管复合体支架,以提高压力强度和骨质潜在的工程渐变孔隙
Tony Thomas1, Amirala Bakhshiannik2, Pranjal Nautiyal3
1Department of Mechanical and Materials Engineering, USA.
Journal of the mechanical behavior of biomedical materials
|December 4, 2023
概括
结造创造了先进的酸 (HA) 和化纳米管 (BNNT) 复合性支架,具有分级的多孔性. 这些支架表现出增强的强度,并促进组织工程的骨细胞活动.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 材料工程 材料工程 材料工程
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 渐进的多孔性对于骨组织工程支架至关重要,使营养物质扩散,细胞透和组织集成成为可能.
- 结造 (FC) 被探索为一种创建有控制透性的复合脚手架的方法.
研究的目的:
- 为了研究冷造生产酸 (HA) 加强1D-化纳米管 (BNNTs) 复合脚手架.
- 评估温度梯度对脚手架孔隙性和机械性能的影响.
- 评估BNNT增强对脚手架性能和骨质生成活性的影响.
主要方法:
- 在室内和零度以下的温度下使用冷造,制造HA-BNNT复合材料脚手架.
- 分析了热梯度和传热速率对孔隙结构的影响.
- 在HA支架中加入1体积%的BNNT钢筋.
- 在制造的支架上评估骨质细胞反应,包括性酸酶活性.
主要成果:
- 在HA-BNNT复合材料中,具有长时间热梯度的FC产生了对齐的多孔性 (60%的多孔性,1-30μm的孔径).
- 与对照支架相比,1体积%的BNNT添加增加了50%的压力强度.
- 在HA-BNNT支架上的骨质母细胞显示出显著更高的性酸酶活性,表明矿物化的增强.
- 渐变的多孔性和宽的毛孔分布促进了骨质生成活动.
结论:
- 结造是一种有效的技术,用于制造HA-BNNT复合材料支架,具有分级和对齐的多孔性.
- BNNT钢筋显著提高了脚手架的机械性能.
- 开发的脚手架显示出促进骨质生成活性和改善骨再生结果的潜力.
