داربست های β-Ca2SiO4 متخلخل پرینت شده سه بعدی مشتق از رزین پیش سرامیکی و ویژگی های فیزیکی شیمیایی و زیستی آن ها
تاریخ انتشار: چهارشنبه 17 مرداد 1397
| امتیاز:
داربست های بیوسرامیک سیلیکاتی توجه زیادی را در زمینه مهندسی بافت استخوان به خود جلب کرده اند اما ساخت داربست های بیوسرامیکی سیلیکاتی با ژئومتری های پیچیده هنوز هم چالش برانگیز است. در این مطالعه، داربست های β-Ca2SiO4 متخلخل پرینت شده سه بعدی(3D) با موفقیت از رزین پیش سرامیکی بارگیری شده با فیلر CaCo3 فعال و بوسیله پرینت سه بعدی ساخته شدند. داربست های β-Ca2SiO4 ساخته شده سوراخ های بزرگ متصل بهم و یک دست(ca. 400 μm)، تخلخل بالا(>78%)، قدرت مکانیکی تقویت شده(ca. 5.2 MPa)، توانایی معدنی کردن آپاتیت عالی داشتند. مهم تر این که، نتایج نشان داد که افزایش دمای پختن قدرت فشاری را تقویت کرد و داربست هایی که در دماهای بالاتری پخته شدند چسبندگی، تکثیر، فعالیت آلکالین فسفاتازی و بیان ژن های استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی استخوان رت را تحریک کردند. بنابراین، داربست های β-Ca2SiO4 پرینت شده سه بعدی مشتق از رزین پیش سرامیکی و فیلرهای CACo3 فعال کاندیداهای امیدوار کننده برای مهندسی بافت استخوان هستند.
Sci Technol Adv Mater. 2018 Jul 16;19(1):495-506. doi: 10.1080/14686996.2018.1471653. eCollection 2018.
3D printed porous β-Ca2SiO4 scaffolds derived from preceramic resin and their physicochemical and biological properties.
Fu S1, Liu W2, Liu S1, Zhao S2, Zhu Y1,3,4.
Abstract
Silicate bioceramic scaffolds are of great interest in bone tissue engineering, but the fabrication of silicate bioceramic scaffolds with complex geometries is still challenging. In this study, three-dimensional (3D) porous β-Ca2SiO4 scaffolds have been successfully fabricated from preceramic resin loaded with CaCO3 active filler by 3D printing. The fabricated β-Ca2SiO4 scaffolds had uniform interconnected macropores (ca. 400 μm), high porosity (>78%), enhanced mechanical strength (ca. 5.2 MPa), and excellent apatite mineralization ability. Importantly, the results showed that the increase of sintering temperature significantly enhanced the compressive strength and the scaffolds sintered at higher sintering temperature stimulated the adhesion, proliferation, alkaline phosphatase activity, and osteogenic-related gene expression of rat bone mesenchymal stem cells. Therefore, the 3D printed β-Ca2SiO4 scaffolds derived from preceramic resin and CaCO3 active fillers would be promising candidates for bone tissue engineering.
PMID: 30034559