3D打印的聚烯/β-三酸/碳纳米管复合材料 - 物理性能和生物相容性
Yuelei Wang1, Chenjing Liu2, Tao Song3
1The Affiliated Hospital of Qingdao University, Shinan District, Qingdao, 266005, China.
Heliyon
|March 12, 2024
概括
这项研究使用聚烯酸,β-三酸和碳纳米管为骨修复制造了先进的3D打印支架. 最佳的0.2%碳纳米管复合物显著增强了干细胞的增殖,显示了骨组织工程的前景.
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.
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 聚卡普罗拉克 (PCL) /β-三酸 (TCP) 复合物已成为用于骨组织工程的骨传导生物材料.
- 三维 (3D) 打印可以精确地制造复杂的脚手架,用于骨修复和重塑.
研究的目的:
- 在PCL/TCP基础上制造和表征一种新的3D打印复合材料支架,将碳纳米管 (CNT) 纳入PCL/TCP基础.
- 评估PCL/TCP/CNT支架在促进脂肪衍生干细胞 (ADSC) 增殖方面的物理特性,细胞兼容性和有效性.
主要方法:
- 脚手架使用CAD软件设计,并通过炉沉积3D打印制造.
- 描述包括机械强度测试,SEM分析,孔隙度测量,全身毒性和血液溶解试验.
- 试验室研究评估了在不同度的CNT (0.1%,0.2%,0.3%) 的支架上ADSC的扩散.
主要成果:
- 3D打印的PCL/TCP/CNT支架表现出相互连接的毛孔和机械强度相当于人类无骨 (>60%的毛孔性).
- 脚手架是非有毒和非溶血的.
- 在0.2%的CNT与其他度和PCL/TCP控制相比,ADSC的扩散在支架上显著增强 (P<0.05).
结论:
- 3D打印的PCL/TCP/0.2% CNT复合脚手架显示出出色的生物相容性,机械性能模仿无骨,并促进ADSC的扩散.
- 这种制造方法为为骨组织工程应用创造个性化,高精度的脚手架提供了可行的方法.
