可3D打印的乙烯-协同-乙-氧酸盐-酸盐复合材料用于骨替代品应用
Athira Murali1, Shiny Velayudhan2, Prakash Nair3
1Division of Polymeric Medical Devices, Biomedical Technology Wing, Sree Chitra Tirunal Institute for Medical Sciences and Technology, Thiruvananthapuram 695012, Kerala, India.
ACS applied bio materials
|November 12, 2025
概括
添加酸 (HAP) 改善了乙烯-乙酸乙烯 (EVA) 复合材料的3D打印能力和机械性能. 这些HAP增强的EVA支架促进骨质细胞活动和骨组织的形成.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 3D打印使复杂的生物灵感结构成为可能,但在热塑性弹性丝挤出方面面临着挑战.
- 由于挤出复杂性,像乙烯-乙酸乙烯 (EVA) 这样的低模量聚合物在骨组织支架制造方面受到限制.
研究的目的:
- 通过将其与酸 (HAP) 混合,解决用于骨组织工程的EVA的局限性.
- 研究HAP结合对EVA的可挤出性,可打印性,机械性质和骨质细胞相互作用的影响.
主要方法:
- 结合EVA与不同度的HAP.
- 优化合成脚手架的颗粒挤出3D打印参数.
- 使用Confocal拉曼显微镜,SEM和DMA来描述材料特性.
- 通过细胞培养研究 (MG-63细胞) 和测试 (ALP,Alizarin Red S) 评估生物相容性和骨质生成潜力.
主要成果:
- 添加HAP提高了EVA的挤出性,降低了模具膨胀和曲面,从而实现了稳定的3D打印.
- 复合材料支架表现出增强的机械性能,用于40体积%的HAP的储存模块增加了5倍.
- 支架表现出极好的生物相容性,支持MG-63细胞活力,增殖,粘附和骨质分化.
- 在含有HAP的支架中观察到骨质性因素和矿物化的统计显著增加.
结论:
- 埃瓦-HAP复合材料,特别是40体积%的HAP,为3D脚手架制造提供了更好的打印能力和机械强度.
- 这些复合材料为骨质细胞活动提供有利的微环境,促进骨组织的形成.
- 开发的EVA-HAP复合材料是用于骨组织工程应用的有希望的材料.
