通过增材制造生产的合成骨块用于修复关键骨缺陷

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.
• 整形外科手术 整形外科手术

背景情况:

• 关键大小的骨缺陷 (CSD) 在骨再生中带来了重大挑战.
• 增材制造提供精确制造的骨移植替代品.
• 合成生物陶,如酸 (HA) 和β三酸 (B-TCP) 是骨修复的有希望的材料.

研究的目的:

• 为了评估3D打印HA和B-TCP骨块的有效性,有或没有自主微移植,用于CSD修复在老鼠calvaria.
• 评估这些生物材料对新骨形成和骨愈合标记物的影响.

主要方法:

• 60只手术创建CSD的老鼠被分为五组:对照组,3D打印的HA,3D打印的B-TCP,3D打印的HA + 自体微移植 (HA+RIG) 和3D打印的B-TCP + 自体微移植 (B-TCP+RIG).
• 在30和60天使用微计算机断层扫描 (micro-CT),组织形态测量和免疫组织化学分析了骨修复.
• 评估了关键的骨修蛋白质 - - 奥斯托邦丁 (OPN) 和骨素 (OCN).

主要成果:

• 这两种3D打印的HA和B-TCP块都集成到calvaria.
• 与对照组相比,HA+RIG组的骨质形成显著增加,特别是在60天后.
• 组织形态测量揭示了与生物材料接触的骨岛,HA块 (特别是HA+RIG) 显示了较高的新骨形成率.
• 在HA和HA+RIG组中,免疫组织化学表明早期的修复启动HA+RIG (30天后OPN染色) 和显著的骨质母细胞活性 (OCN染色).

结论:

• 通过3D打印的合成骨块,特别是基亚帕,与自身的微移植相结合,在CSD中促进骨修复方面非常有效.
• 自体微移植的添加显著增强了骨再生,这可能是由于祖细胞和生长因子.
• 增材制造提供了一种可行的方法,用于制造支持显著骨缺陷愈合的骨替代品.