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3D新聞

廣東兩教授聯(lián)手解析3D打印鈦合金多孔骨架的作用

3D打印商情 來源:3D打印商情2019-12-24 我要評論(0 )   

據(jù)《3D打印商情》了解,材料科學(xué)類著名期刊《Materials Science and Engineering》10月份發(fā)表了一篇題為《Influence of the pore

據(jù)《3D打印商情》了解,材料科學(xué)類著名期刊《Materials Science and Engineering》10月份發(fā)表了一篇題為《Influence of the pore size and porosity of selective laser melted Ti6Al4V ELI porous scaffold on cell proliferation, osteogenesis and bone ingrowth》的文章,該文由南方醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院蔡道章教授和廣東省新材料研究所劉敏教授團(tuán)隊共同完成,文章研究和分析了激光3D打印鈦合金多孔骨架在細(xì)胞增殖、成骨細(xì)胞分化及對新骨形成的影響。研究團(tuán)隊經(jīng)過系統(tǒng)性研究不同孔徑和孔隙率骨架結(jié)構(gòu)的理化性能,得出了最適于多孔植入體的空間幾何參數(shù),為解決3D打印鈦合金多孔植入體在治療骨缺損應(yīng)用中所面臨的設(shè)計理念及術(shù)后恢復(fù)效果提供了可以借鑒的參考方案。

文章指出,體外實驗結(jié)果表明,3D打印多孔結(jié)構(gòu)的孔徑和孔隙率對細(xì)胞的增殖和分化有顯著影響?;谶@項工作中所使用的3D打印多孔鈦合金支架可以發(fā)現(xiàn),較低的孔徑和孔隙率有助于大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(rBMMSC),其在實驗中展現(xiàn)出更好的細(xì)胞粘附,增殖和成骨分化能力。其中,孔徑為500?μm,孔隙率為60?%的多孔支架顯示出最佳效果。此外,大鼠體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn),孔徑為500?μm,孔隙率為60?%的支架還具有最高的BV / TV值,因此在所有多孔支架中其骨骼生長效果最佳。根據(jù)這項工作的結(jié)論認(rèn)為,將空間正八面體作為基本單元的3D打印多孔骨架結(jié)構(gòu)(孔徑約為500?μm,孔隙率約為60%),可制造并用于非骨水泥固定的3D打印多孔承重植入物(例如髖臼杯、膝關(guān)節(jié)墊塊、骨缺損墊塊及髖關(guān)節(jié)假體等)。

人工關(guān)節(jié)置換是目前治療關(guān)節(jié)疾病的有效方法,但由于目前的技術(shù)限制,手術(shù)效果并不理想,需要進(jìn)行關(guān)節(jié)翻修手術(shù)的患者逐年增多。隨著3D打印技術(shù)在骨科的應(yīng)用越來越深入、廣泛,該技術(shù)實現(xiàn)初次置換的關(guān)節(jié)假體打印已經(jīng)基本成熟并得到了相關(guān)認(rèn)證。經(jīng)過多年的基礎(chǔ)研究,南方醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院和廣東省新材料研究所團(tuán)隊已開發(fā)出多種骨科植入物。目前,團(tuán)隊正在進(jìn)行骨科植入物大動物實型驗證及臨床實驗的準(zhǔn)備階段,為我國高端醫(yī)療設(shè)備國產(chǎn)化和創(chuàng)新方面做出貢獻(xiàn),以造福更多患者。
3D打印鈦合金多孔骨架的制備、細(xì)胞實驗及動物體內(nèi)實驗示意圖
3D打印多孔植入物重建及新骨長入

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