Impresión 3D de Fosfato de Calcio/Sulfato de Calcio con Andamios Basados en Alginato/Celulosa para la Regeneración Ósea: Fabricación y Caracterización Multicapa
Autores: Wattanaanek, Nattanan; Suttapreyasri, Srisurang; Samruajbenjakun, Bancha
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Impresión 3D de Fosfato de Calcio/Sulfato de Calcio con Andamios Basados en Alginato/Celulosa para la Regeneración Ósea: Fabricación y Caracterización Multicapa
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Anomalías congénitas
Trauma
Reemplazo óseo
Impresión 3D
Fosfato de calcio
Pruebas de biocompatibilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Las anomalías congénitas, el trauma y las enfermedades generan una demanda significativa de reemplazo óseo en la región craneofacial y en todo el cuerpo. Las tetra-composiciones de andamios orgánicos e inorgánicos podrían proporcionar ventajas para la regeneración ósea. Esta investigación tuvo como objetivo fabricar y caracterizar fosfato de calcio amorfo (ACP)/sulfato de calcio hemihidratado (CSH) con andamios compuestos de alginato/celulosa utilizando impresión 3D. Se incorporaron geles de alginato/celulosa con 0%, 13%, 15%, 18%, 20% y 23% de ACP/CSH utilizando el proceso de un solo paso para mejorar las propiedades morfológicas, fisicoquímicas, mecánicas y biológicas. La SEM mostró capas de filamentos multi-desfasadas con tamaños de poro promedio de 298 a 377 m. Un perfilómetro reveló valores promedio de rugosidad superficial de 43 a 62 nm que no fueron estadísticamente diferentes. Una máquina de prueba universal mostró la mayor resistencia a la compresión y módulo con una significancia estadística en el grupo de 20% ACP/CSH. La espectroscopia FTIR mostró picos en grupos de carbonato, fosfato y sulfato que aumentaron a medida que se añadía más ACP/CSH. Cero por ciento de ACP/CSH mostró la mayor hinchazón y el menor peso restante después de la degradación. Los grupos de 23% ACP/CSH se agrietaron después de 60 días. Las pruebas de biocompatibilidad in vitro utilizaron la línea celular similar a osteoblastos de ratón MC3T3-E1. Los grupos de 18% y 20% ACP/CSH mostraron la mayor proliferación celular en los días cinco y siete. El 20% ACP/CSH fue el más adecuado para la regeneración de células óseas.
Descripción
Las anomalías congénitas, el trauma y las enfermedades generan una demanda significativa de reemplazo óseo en la región craneofacial y en todo el cuerpo. Las tetra-composiciones de andamios orgánicos e inorgánicos podrían proporcionar ventajas para la regeneración ósea. Esta investigación tuvo como objetivo fabricar y caracterizar fosfato de calcio amorfo (ACP)/sulfato de calcio hemihidratado (CSH) con andamios compuestos de alginato/celulosa utilizando impresión 3D. Se incorporaron geles de alginato/celulosa con 0%, 13%, 15%, 18%, 20% y 23% de ACP/CSH utilizando el proceso de un solo paso para mejorar las propiedades morfológicas, fisicoquímicas, mecánicas y biológicas. La SEM mostró capas de filamentos multi-desfasadas con tamaños de poro promedio de 298 a 377 m. Un perfilómetro reveló valores promedio de rugosidad superficial de 43 a 62 nm que no fueron estadísticamente diferentes. Una máquina de prueba universal mostró la mayor resistencia a la compresión y módulo con una significancia estadística en el grupo de 20% ACP/CSH. La espectroscopia FTIR mostró picos en grupos de carbonato, fosfato y sulfato que aumentaron a medida que se añadía más ACP/CSH. Cero por ciento de ACP/CSH mostró la mayor hinchazón y el menor peso restante después de la degradación. Los grupos de 23% ACP/CSH se agrietaron después de 60 días. Las pruebas de biocompatibilidad in vitro utilizaron la línea celular similar a osteoblastos de ratón MC3T3-E1. Los grupos de 18% y 20% ACP/CSH mostraron la mayor proliferación celular en los días cinco y siete. El 20% ACP/CSH fue el más adecuado para la regeneración de células óseas.