烧结3D打印的氧酸-瓦拉斯托尼特晶格,提高骨复合结构支架的生物活性和机械完整性

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 组织工程是组织工程.
• 整形医学研究 整形医学研究

背景情况:

• 骨组织工程需要具有结构完整性和生物活性的支架.
• 当前的支架往往很难有效地满足这些双重需求.

研究的目的:

• 开发和描述一种新型的复合性脚手架,将3D打印的氧酸-瓦拉斯托尼特 (HA-WOL) 陀螺晶格与酸-凝冷凝相结合.
• 评估复合脚手架的机械特性,生物活性和体外细胞反应,用于骨再生.

主要方法:

• 使用数字光处理 (DLP) 3D打印制造HA-WOL陀螺格子.
• 优化了格子的热处理,以诱导相变为生物活性β-三酸 (β-TCP) 和酸.
• 在HA-WOL网格中加入奇多-凝冷凝.
• 在体外评估使用MG63骨质母细胞样细胞来评估活力,增殖和生物相容性.

主要成果:

• 经过优化热处理,HA-WOL网格的压缩模量和最终强度都更高.
• 热过程诱导生物活性β-TCP和碳酸盐相的形成.
• 与仅使用冷凝结构的结构相比,复合材料支架具有保留的膨胀能力,改善的机械稳定性和增强的生物活性.
• 在复合支架内,MG63细胞显著增强活力和增殖,这表明组织再生的潜力.

结论:

• 复合脚手架,整合3D打印生物活性陶格子与聚合物冷凝,为骨再生提供了一个有前途的解决方案.
• 陶和聚合物组件之间的协同作用提高了机械完整性和生物性能.
• 这种新的脚手架设计有可能用于骨科重建和治疗骨缺陷.