进型是由钙和磷酸盐盐制成的材料。它用于医学和牙科中,用于在骨骼和牙齿搪瓷中发现的粘结缺陷。尽管野生粘结非常有效,但其在较大的骨缺损中的融合仍具有改进的空间。上海北海大学和上海大学科学技术大学的一组研究人员通过将介孔生物活性玻璃(MBG)与C3S相结合,这是一种可能的解决方案,这是普罗特兰水泥中发现的主要材料之一和3D印刷结果。他们的发现最近以标题发布三维硅酸盐/介孔生物活性玻璃水泥支架的三维印刷in the Journal of Materials Chemistry B from the Royal Society of Chemistry.
在传统方法失败的地方成功
为了使材料有效地修复骨骼,必须具有强大的生物活性,可降解并具有复杂的多孔结构。尽管制造MBG的传统方法符合这些要求,但很难匹配所有四个自然骨的所需规范,例如,常规的泡沫模板产生的高孔隙率为90%,但机械强度较低。使用3D打印来创建结构,这意味着研究人员能够借助于计算机建模来设计复杂的多孔结构,并将水泥的C3S组件添加到混合物中意味着最终结果很强,并且可能具有很高的可能速率附着在骨头上。
该过程
尽管生物相容性且可降解,但C3s努力作为骨支架的材料,因为它与骨骼的生长不符。可以预期的是,与水泥(C3S)的3D打印也很困难,因为它会迅速设置,因此开发了固化过程。这些研究添加了一个粘合剂,以避免设置C3,MBG和水复合材料,他们使用EnvisionTec的3D Bioplotter对其进行了3D打印,然后将其固化在100%湿度的水浴中以凝固它。
上面的GIF显示了YouTube上EnvisionTec的视频中的假肢的3D Bioplotter打印组件。
结果是什么?
在将纯C3S支架与由C35/MBG化合物制成的支架进行比较时,研究发现,复合材料C3S/MBG材料在生长骨骼上的生长远比仅仅是CS3更好。如下图所示,将人骨髓干细胞添加到脚手架上刺激了形成的细胞数量和种类,以及骨附着的能力。
在自然条件下进行的测试,并且在有缺陷的大鼠头骨模型上进行的测试证明了有希望的,尽管C3S/MBG尚未在生活条件下进行测试。
该小组在上海的研究很有希望,与西北大学最近的项目没有不同O 3D打印超弹性骨结构。我们很感兴趣地看到团队设法与发明性水泥和野生型复合材料相处多远。
特色图像显示了手臂骨折图像的X射线图片:高级Orthosports