超临界CO2过程对椎骨的机械特性和微架构的影响,使用压缩测试和微计算机断层扫描

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
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 移植骨在外科手术中非常重要,因为它具有治疗骨的特性.
• 保存方法,包括超临界二氧化碳,旨在清洁,保存和消毒骨移植.
• 在加工过程中使用超临界CO2去除骨髓.

研究的目的:

• 评估超临界二氧化碳处理对人骨微型架构和机械特性的影响.
• 为了比较超临界二氧化碳处理与传统冷和玛辐射方法的效果.

主要方法:

• 人类股骨头样本使用三个方法进行处理:冷,玛辐射加冷和超临界CO2加玛辐射.
• 微计算机断层扫描和压缩测试用于分析微架构和机械性能.
• 进行了统计分析,以确定组之间的显著差异.

主要成果:

• 超临界CO2处理对微架构参数 (BV/TV,Tb.th,Tb.sp,Tb.N,DA,Conn.D) 没有显著影响.
• 弹性模量,产应力和最终应力没有受到超临界CO2处理的显著影响.
• 观察到对密集应力的显著影响,并且在超临界二氧化碳处理的骨头中,与在特定体积分数下冷的骨头相比,弹性模量 (19%) 和最终应力 (24%) 的下降.

结论:

• 超临界二氧化碳处理与玛辐射相结合,可保持状骨移植的微观架构和主要机械特性.
• 虽然不直接影响弹性模量和最终应力,但在某些条件下,该过程可能会导致机械性能降低,特别是在密集方面.
• 需要进一步的研究,才能充分了解超临界二氧化碳处理对骨移植生物力学和临床结果的长期影响.