由DLP3D打印的细胞兼容性和骨传导性氧化碳化玻璃支架:3D打印:一个潜在的材料,用于骨组织再生
Matheus Versão Carnieri1, Daniele de Freitas Garcia2, Rafael Voltolini1
1Department of Mechanical Engineering, Postgraduate Program in Mechanical and Materials Engineering, Universidade Tecnológica Federal Do Parana, Curitiba, Brazil.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|January 19, 2024
概括
研究人员使用3D打印开发了新的氧化碳化物 (SiOC) 支架,用于骨再生. 这些生物相容的支架支持干细胞的生长和分化,有望作为治疗病变的骨替代品.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 再生医学是一种再生医学.
- 材料工程 材料工程 材料工程
背景情况:
- 骨损伤导致显著的发病率,需要有效的治疗.
- 材料和制造方面的进步旨在创造骨缺陷解决方案.
- 需要定制的脚手架来替换受伤的组织并促进再生.
研究的目的:
- 开发和描述用于骨组织工程的新型氧化碳 (SiOC) 玻璃性支架.
- 用成年干细胞评估这些支架的生物相容性和骨质性潜力.
- 评估SiOC支架作为关键尺寸缺陷的骨头替代品的适用性.
主要方法:
- 数字光处理 (DLP) 使用预陶聚合物3D打印多孔结构.
- 印刷结构的热解以形成无形SiOC玻璃状支架.
- 脚手架特性 (孔隙性,硬度,应力) 的表征.
- 在体外评估支架细胞毒性和成年干细胞反应 (粘附,增殖,骨质分化).
主要成果:
- 制造出具有高孔度 (72.69%) 和机械性能 (935.1 HV硬度,7.8 MPa屈曲应力) 类似于无骨的无形SiOC支架.
- 支架没有表现出细胞毒性,并支持成年干细胞的粘附,生长和扩张.
- 在支架上培养的干细胞分化为骨质母细胞,形成富含酸的组织.
结论:
- 开发的SiOC支架是关键大小病变的合适骨替代品.
- 这些支架有潜力刺激本地组织再生.
- 需要进一步的体内研究来评估安全性和生物活性.
