聚 ((dl-乳酸) 聚合物与矿物相混合用于挤出3D打印-对降解和生物相容性的研究

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.
• 聚合物化学 聚合物化学

背景情况:

• 关键大小的下缺陷带来了重大的重建挑战.
• 通过增材制造生产的可生物降解,针对患者的支架提供了一个有前途的治疗方法.
• 聚分子 (PDLLA) 降解释放出酸性副产品,可能导致炎症并阻碍骨再生.

研究的目的:

• 增强具有矿物相的聚合物 (PDLLA) 支架,以提高生物相容性和降解缓冲.
• 研究不同矿物相 (CaCO3,SrCO3,α-TCP,β-TCP,SrHAp) 对PDLLA支架特性和降解行为的影响.
• 评估矿物修饰的PDLLA支架的细胞兼容性和体内性能,以修复下缺陷.

主要方法:

• 聚(DL-乳酸) 聚合物 (PDLLA) 与CaCO3,SrCO3,三酸 (α-TCP,β-TCP) 或改性酸 (SrHAp) 的微粒物混合.
• 脚手架是使用阿尔堡塑料自由成型3D打印方法制造的.
• 进行了体外降解研究 (24周),细胞相容性测定 (SaOS-2细胞) 和小型猪体内试点研究. 开发了胀预测模型.

主要成果:

• 所有矿物相对PDLLA降解产品都表现出缓冲作用,其中CaCO3和SrCO3表现出最高的容量.
• 矿物阶段影响了脚手架的特性,包括导电性,膨胀,微观结构,粘度和玻璃过渡温度.
• 所有矿物修饰的PDLLA支架都显示出细胞相容性,而PDLLA + CaCO3植入物在体内显示出显著的胀,从而导致了胀预测模型.

结论:

• 矿物相合并有效缓冲PDLLA的酸性降解产物,提高其适用于骨再生应用的适用性.
• 矿物阶段的选择显著影响了脚手架的降解行为和物理性质.
• 用矿物质修饰的PDLLA支架在下重建中显示出患者特异性植入物的前景,需要进一步调查胀行为.