粉末重复使用对生物医学植入物电子束化的影响
Akshay Mundayadan Chandroth1,2, Paula Milena Giraldo-Osorno3, Lars Nyborg1
1Department of Industrial and Materials Science, Chalmers University of Technology, 41296 Gothenburg, Sweden.
Materials (Basel, Switzerland)
|October 16, 2024
概括
在添加剂制造的植入物中,粉末回收会稍微增加氧气水平,但会提高细胞活力. 保持粉末质量对于生产有效的患者特异性植入物至关重要.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 材料工程 材料工程 材料工程
背景情况:
- 增材制造 (AM) 能够为生物医学植入物提供复杂的结构,Ti-6Al-4V是常见的生物材料.
- 患者特异性植入物越来越多地使用AM开发,突出显示了表面特性对组织整合的重要性.
- 粉末回收是AM的常见做法,但它对材料特性和植入物性能的影响需要彻底调查.
研究的目的:
- 研究粉末回收对Ti-6Al-4V植入物的粉末特性和表面性能的影响,这些植入物是通过电子束化 (EBM) 产生的.
- 评估回收粉末对3D打印植入物的微观结构,表面化学和体外细胞毒性的影响.
主要方法:
- 对回收的粉末样本和打印的植入物进行了形态,表面化学和微观结构分析.
- 在体外细胞毒性被评估使用THP-1巨细胞来评估细胞反应.
- 电子束化 (EBM) 是采用的增材制造技术.
主要成果:
- 植入物的整体微观结构在不考虑粉末回收的情况下显示出最小的变化.
- 用回收粉末批量制造的植入物在固体和晶格段中呈现出更高的氧气水平.
- 在使用回收粉末制造的植入物中观察到小幅改善的细胞活力.
结论:
- 在Ti-6Al-4V的EBM中,粉末的回收利用导致氧含量增加,并增强了体外细胞活力.
- 尽管微观结构变化很小,但粉末质量显著影响增材制造植入物的性能和性能.
- 精心管理粉末质量对于优化生物医学应用的增材制造工艺至关重要.
