增材制造的17-4 PH不钢用于断裂管理装置
Aruntapan Dash1, Susmita Bose1, Amit Bandyopadhyay1
1W. M. Keck Biomedical Materials Research Laboratory, School of Mechanical and Materials Engineering, Washington State University, Pullman, Washington, 99164, USA.
概括
与传统的316L不钢相比,磁化17-4PH不钢对骨折管理具有前景,提供增强的骨细胞生长和显著减少细菌殖民,与传统的316L不钢相比.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 骨科材料科学 科学 骨科材料科学
- 医疗设备创新 医疗设备创新
背景情况:
- 不钢316L (SS316L) 在骨折装置中很常见,但缺乏抗菌性质,可能会引起离子敏感性.
- 17-4PH不钢具有降低含量和固有的抗菌特性,是潜在的替代品.
- 激光定向能量沉积 (LDED) 是生产这些金属植入物的制造方法.
研究的目的:
- 评估17-4PH不钢作为破裂管理装置中SS316L的优质替代品.
- 研究静电磁场处理对17-4PH生物相容性和抗菌功效的影响.
- 在实验室中评估SS316L和17-4PH上的骨细胞增殖和细菌抑制.
主要方法:
- 使用激光定向能量沉积 (LDED) 制造SS316L和17-4PH标本.
- 压力强度测试用于比较机械性能.
- 试验室研究涉及人类胎儿骨质细胞培养 (hFOB) 细胞培养和与黄金葡萄球菌和 Pseudomonas aeruginosa 的细菌抑制试验.
- 对17-4PH标本应用静态磁场.
主要成果:
- 17-4PH标本的压力强度比SS316L高150%以上.
- 与SS316L相比,磁化17-4PH显示人类胎儿骨质母细胞增殖率增加了25%.
- 磁性化17-4PH在 Staphylococcus aureus 和 Pseudomonas aeruginosa 的细菌殖民中显示出70%的减少.
结论:
- 磁化17-4PH是一种有前途的骨折管理生物材料,提供了更好的机械强度和生物相容性.
- 该材料显著增强骨质细胞的增殖,并提供大量的细菌耐药性,解决SS316L的局限性.
- 与磁处理相结合的LDED制造为先进的骨科植入物开发提供了一种新的方法.


