3D打印的PCL-nHAp复合植入物用于治疗细分骨缺陷:在子模型中的体内应用
Deniz Başöz1, Muhammed İlkay Karaman2, Senem Büyüksungur3
1Biomedical Eng, Acibadem University - Kerem Aydınlar Campus, Acibadem Mehmet Ali Aydinlar University (ACU), Graduate Department of Biomaterials, Istanbul, Türkiye,, Istanbul, Atasehir, 34752, TURKEY.
Biofabrication
|December 16, 2024
概括
通过3D打印的聚乙烯 (PCL) 和纳米亚帕 (nHAp) 复合植入物显示出治疗长骨缺陷的有希望的结果. 这些植入物在子模型中表现出有效的骨愈合和稳定性,为传统的自移植提供了潜在的替代方案.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科手术 整形外科手术
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 长骨缺陷在治疗和管理方面存在重大临床挑战.
- 目前的治疗方法如自体移植有局限性,需要开发替代解决方案.
- 承载性细分缺陷需要具有结构完整性和骨传导性质的植入物.
研究的目的:
- 评估3D打印的聚-ε-caprolactone (PCL) 和nanohydroxyapatite (nHAp) 复合植入物的有效性,用于治疗大型侧面细分长骨缺陷.
- 为了比较这些复合植入物的生物力学稳定性和骨愈合能力,与子模型中的传统自移植相比.
- 评估这些新型植入物的潜力,作为骨科应用中自动移植的替代品.
主要方法:
- 使用PCL和nHAp的复合物制备3D打印的圆柱体植入物.
- 在新西兰白的股骨中作为侧面段的复合植入物进行手术植入.
- 在植入后6周使用3点曲试验,组织学研究,X射线成像,SEM和mRUST测量对自体移植进行比较分析.
主要成果:
- 虽然自体移植支持比复合植入物 (57±5N) 更高的最大负荷 (93±56N),但组织学分析显示,在两组中,新的骨形成相似.
- 观察到自体移植周围有显著的形形成,以及在3D打印的植入物中大量的骨内生长.
- X射线研究证实了的形成,在两组人群中,缺陷部位周围的骨密度增加,SEM显示新形成的骨和植入物支架之间有很好的整合.
- 显示组织愈合的mRUST值在6周的植入期内持续增加.
结论:
- 3D打印的nHAp-PCL复合植入物,尺寸为1.5厘米,在大型侧面细分骨缺陷中显示出出色的骨愈合和生物力学稳定性.
- 这些植入物显示出作为自体移植的可行替代品的潜力,即使植入时间相对较短,也就是6周.
- 这项研究强调了3D打印生物材料在解决具有挑战性的骨科缺陷方面的承诺.
