在3D打印的多孔聚基基植入物上固定氧的单步方法,用于增强细胞粘附和骨质分化的骨质分化
Semen Goreninskii1, Igor Akimchenko2, Alexander Vorobyev3
1Research Center for Translational Medicine, Sirius University of Science and Technology, 354340 Sirius Federal Territory, Olympic av ., 1, Russia; Additive Technologies Center, Tomsk Polytechnic University, Lenina av., 30, Tomsk 634050, Russia.
Colloids and surfaces. B, Biointerfaces
|May 17, 2025
概括
我们开发了一种简单的方法,用酸 (HAp) 颗粒覆盖聚乙基基 (PEKK) 骨植入物. 这种表面修饰增强了骨细胞的整合,而不损害植入物强度,为改善骨组织恢复铺平了道路.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科工程 整形外科工程
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 聚乙基基 (PEKK) 是一种适用于骨植入物的刚性,生物相容的聚合物.
- 皮克的惰性表面限制了它与骨组织的融合.
- 提高PEKK的表面特性对于改善骨植入物骨整合至关重要.
研究的目的:
- 开发一种简单的方法,将酸 (HAp) 颗粒固定在增材制造的多孔PEKK植入物上.
- 评估HAp固定对PEKK植入物的表面特征和细胞反应的影响.
- 评估HAp修饰的PEKK植入物在骨组织恢复方面的潜力.
主要方法:
- 采用单步胀和捕获技术,将HAp颗粒固定在多孔PEKK表面上.
- 扫描电子显微镜 (SEM) 用于分析表面形态和孔隙结构.
- 能量分散光谱 (EDS) 量化了修改表面的元素组成 (Ca和P).
- 水接触角测量评估了表面的水友性.
- 使用骨髓多能干细胞 (MSC) 的体外细胞培养研究评估了细胞粘附和骨质分化.
主要成果:
- 通过HAp固定方法,可保留多孔PEKK植入物的原始形态.
- HAp颗粒覆盖了植入物表面的高达35%,显著增加了水友性 (水接触角度<1°).
- 表面和含量分别达到17.4%和8.0%的重量.
- 在HAp修饰的表面上,MSC的细胞粘附率从121个细胞/mm2增加到234个细胞/mm2.
- 在不改变PEKK样本的机械强度的情况下,HAp固定成功诱导MSC的骨质分化.
结论:
- 拟议的单步HAp固定化技术有效地增强了PEKK骨植入物的表面特性.
- 经过修改的PEKK植入物显示出更好的生物相容性,促进了增强的细胞粘附和骨质分化.
- 这种方法为开发用于骨组织再生和恢复的基于PEKK的先进植入物提供了有希望的策略.
