使用3D打印技术制造的银涂微孔植入物的生物相容性分析
Maxim Shevtsov1,2,3, Emil Pitkin4, Stephanie E Combs1
1Department of Radiation Oncology, Technische Universität München (TUM), Klinikum Rechts der Isar, Ismaninger Str. 22, 81675 Munich, Germany.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
3D打印植入物的银涂层可以防止感染,而不会损害骨或皮肤细胞的生长. 这通过保持生物整合和骨质诱导性来增强骨整合植入物设计.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 3D打印的脚架为假肢提供了出色的生物整合和生物力学特性.
- 植入物相关感染是一个重大的临床挑战,推动了对抗微生物策略的需求.
- 银涂层显示出降低植入物上的细菌生长和生物膜形成的潜力.
研究的目的:
- 评估银涂层对3D打印的微孔合金植入物的生物相容性和影响.
- 评估银涂层对细胞活力,粘附和骨质分化的影响.
- 为了确定银涂层是否会损害脚架的生物整合和骨质诱导性质.
主要方法:
- 在3D打印的合金上,使用物理蒸汽沉积 (PVD) 涂上1μm的银涂层.
- 用MTT测定与MC3T3-E1骨质母细胞和人类皮肤纤维母细胞来评估细胞活力.
- 定量实时聚合酶链反应 (RT-PCR) 用于分析与细胞粘附和骨质分化相关的基因表达.
主要成果:
- 在14天的时间里,银涂层对骨质母细胞和皮肤纤维母细胞的细胞毒性较低.
- 银涂层没有减少皮肤纤维细胞粘附,正如细胞外矩阵组件和整体素的基因表达所表明的那样.
- 银涂层增强了骨质母细胞的骨质生成活性,特别是促进了TGF-β信号通路,并增加了骨质内素,骨素和骨质素的表达.
结论:
- 3D打印微孔植入物的银涂层不会妨碍生物整合或骨质诱导性质.
- 这些发现支持使用银涂层来减轻个性化骨整合植入物的感染风险.
- 银涂脚手架保持重要的生物功能,同时提供抗微生物的好处.
