Ingeniería de andamios impresos en 3D con hidroxiapatita ajustable
Autores: Kim, Yoontae; Lee, Eun-Jin; Kotula, Anthony P.; Takagi, Shozo; Chow, Laurence; Alimperti, Stella
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Ingeniería de andamios impresos en 3D con hidroxiapatita ajustable
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Trauma
Enfermedades
Resección de tumores
Injertos óseos
Hidroxiapatita
Impreso en 3D
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los procedimientos quirúrgicos ortopédicos y craneofaciales requieren la reconstrucción de defectos óseos causados por traumatismos, enfermedades y resección de tumores. La restauración ósea exitosa implica el desarrollo y uso de injertos óseos con características estructurales, funcionales y biológicas similares a los tejidos nativos. En este trabajo, desarrollamos estructuras óseas biomiméticas de hidroxiapatita (HA) impresas en 3D, que pueden aplicarse como injertos, utilizando bioink de cemento de fosfato de calcio (CPC), que está compuesto por fosfato tetracalcio (TTCP), fosfato dicálcico anhidro (DCPA) y un líquido [polivinil butiral (PVB) disuelto en etanol (EtOH)]. La tinta se expulsó a través de una boquilla de jeringa de alta resolución (210 um) a temperatura ambiente en tres concentraciones diferentes (0.01, 0.1 y 0.5) mol/L del baño acuoso de fosfato dibásico de sodio (NaHPO) que sirve como acelerador de endurecimiento para la formación de HA. Un espectrómetro Raman, difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM) demostraron la formación de HA en tiempo real en baños de NaHPO de (0.01, 0.1 y 0.5) mol/L. En esas condiciones, se formó HA en diferentes cantidades, lo que ajustó las propiedades mecánicas de los andamios, la porosidad y la actividad de los osteoclastos. En general, este método puede allanar el camino para diseñar andamios óseos 3D con composición de HA controlada y propiedades predefinidas, lo que mejorará la integración injerto-anfitrión en varias ubicaciones anatómicas.
Descripción
Los procedimientos quirúrgicos ortopédicos y craneofaciales requieren la reconstrucción de defectos óseos causados por traumatismos, enfermedades y resección de tumores. La restauración ósea exitosa implica el desarrollo y uso de injertos óseos con características estructurales, funcionales y biológicas similares a los tejidos nativos. En este trabajo, desarrollamos estructuras óseas biomiméticas de hidroxiapatita (HA) impresas en 3D, que pueden aplicarse como injertos, utilizando bioink de cemento de fosfato de calcio (CPC), que está compuesto por fosfato tetracalcio (TTCP), fosfato dicálcico anhidro (DCPA) y un líquido [polivinil butiral (PVB) disuelto en etanol (EtOH)]. La tinta se expulsó a través de una boquilla de jeringa de alta resolución (210 um) a temperatura ambiente en tres concentraciones diferentes (0.01, 0.1 y 0.5) mol/L del baño acuoso de fosfato dibásico de sodio (NaHPO) que sirve como acelerador de endurecimiento para la formación de HA. Un espectrómetro Raman, difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM) demostraron la formación de HA en tiempo real en baños de NaHPO de (0.01, 0.1 y 0.5) mol/L. En esas condiciones, se formó HA en diferentes cantidades, lo que ajustó las propiedades mecánicas de los andamios, la porosidad y la actividad de los osteoclastos. En general, este método puede allanar el camino para diseñar andamios óseos 3D con composición de HA controlada y propiedades predefinidas, lo que mejorará la integración injerto-anfitrión en varias ubicaciones anatómicas.