分级或随机 - 3D脚架中孔隙分布对hMSCs腐蚀性能和响应的影响

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.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 理想的组织工程支架需要3D结构,多孔性,生物相容性和匹配的机械性能.
• 在支架上最佳的孔隙分布仍然是一个争论的领域.
• 脚手架对骨再生有很大的希望.

研究的目的:

• 为了研究孔隙分布对脚手架耐腐蚀性和人类介质干细胞 (hMSC) 性能的影响.
• 为了比较PBF-LB制造的脚架中的分级 (GRAD) 与随机 (RAND) 孔结构.

主要方法:

• 使用激光光束粉末床融合 (PBF-LB) 制造具有相同毛孔度 (75%) 但多变的孔分布 (GRAD与RAND) 的脚架.
• 使用微焦式X射线计算机断层扫描进行表征,以评估孔隙性,表面积和支架厚度.
• 电化学测量以评估耐腐蚀性.
• 在体外评估hMSC的扩散和迁移.

主要成果:

• 脚手架的多孔度为69% (GRAD) 和71% (RAND).
• 与RAND相比,GRAD架构显示出更高的表面积和更薄的支架.
• 兰德支架表现出优异的hMSC增殖 (超过2倍) 和迁移,尽管最初的细胞保留率较低.
• 腐蚀率有所不同,GRAD在浸泡时间上下降,RAND增加.

结论:

• 孔隙分布极大地影响了用于骨组织工程的脚架的生物性能.
• 与分级分布相比,随机孔分布促进了更好的hMSC增殖和迁移.
• 对优化毛孔结构的进一步研究对于先进的骨再生策略至关重要.