Name: Fabricación de Mecánicamente sintonizable y Bioactivos metal andamios para Aplicaciones Biomédicas (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-12-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 56 s
Description: Aprende a fabricar andamios metálicos de titanio mecánicamente sintonizables y bioactivos mediante colada dinámica de congelación y densificación. Este método simplificado permite liberación sostenible de fármacos para aplicaciones en implantes ortopédicos.

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Esta investigación fue apoyada por el Programa de Innovación Tecnológica (Subvención de Contrato No. 0037915, WPM Biomedical Materials-Implant Materials) y el Programa de Desarrollo de Tecnología Estratégica Industrial (Subvención de Contrato No. 10045329, Desarrollo de implante personalizado con estructura porosa para el reemplazo óseo), financiados por el Ministerio de Comercio, Industria y Energía (MI, Corea), y la División de Materiales BK21 PLUS SNU para la Educación de Líderes Globales Creativos (Subvención de Contrato No. 21A20131912052).

1. La fabricación de andamios porosos de metal <ol><li> Preparar suspensiones Ti-canfeno mezclando disponible comercialmente polvo de Ti, canfeno, y KD-4 después de pesar las cantidades apropiadas de materiales como se describe en la Tabla 1 para andamios porosos Ti con cuatro porosidades iniciales (40, 50, 60, y 70). Verter las suspensiones en 500 ml de polietileno (PE) y girar las botellas botellas a 55 ° C durante 30 min en un horno de molino de bolas a 30 rpm. </li><li> Verter las suspensiones de las botellas de PE en cilíndrico de aluminio (Al) moldes con un diámetro de 60 mm y una altura de 60 mm. Cerrar cada molde de Al con el correspondiente hoja de cubierta Al y girar los moldes en un horno de molino de bolas a una velocidad de 30 rpm a 55 ° C durante 10 min. <ol><li> Posteriormente, disminuir la temperatura del horno molino de bolas a 44 ° C, y continuamente girar los moldes a una velocidad de 30 rpm a la temperatura constante de 44 ° C durante 12 hr. </li></ol></li><li> Saque el molde de la bola-molino de horno después adicionalmente la rotación de los moldes a temperatura ambiente durante 1 hr para el proceso de enfriamiento. Retire el titanio / canfeno cuerpo verde solidificada del molde Al usar un Al émbolo. </li><li> Coloque el titanio / canfeno cuerpo verde solidificado en una bolsa de goma a mano y sellar completamente la bolsa de caucho mediante la vinculación de la boca de la bolsa con una cadena. Colocar la bolsa de goma en el tanque de agua de una presión (CIP) de la máquina isostático en frío y aplicar una presión isostática de 200 MPa durante 10 min. Retire el cuerpo verde comprimido de la bolsa de goma. </li><li> Transferir el cuerpo verde Ti-canfeno a un crisol de alúmina a mano y colocar el crisol en la máquina liofilizador. Liofilizar el cuerpo verde para sublimar la fase canfeno en el cuerpo verde en - 40 ° C durante 24 hr. </li><li> Posteriormente, cierre el crisol con una hoja de cubierta de aluminio y colocar el crisol cerrado en un horno de vacío (por debajo de 10 -6 Torr) a TA. A continuación, aumentar la temperatura del horno a 1300 ° C a una calefacción rcomió de 5 ° C / min y mantenga la temperatura a 1300 ° C durante 2 horas. </li><li> Después del tratamiento térmico, mantener el sinterizado poroso Ti en el horno 6-7 por hr hasta que el horno está totalmente enfrió a TA. Nota: Durante 6 hr del proceso de enfriamiento, la velocidad media de enfriamiento del horno por encima de 400 ° C es de ~ 15 ° C / min y la velocidad media de enfriamiento del horno por debajo de 400 ° C es de ~ 2 ° C / min. </li><li> Si es necesario, cortar el bloque de sinterizado poroso Ti en muestras en forma de disco con un diámetro de 16 mm a través de mecanizado por descarga eléctrica (EDM). 27 Nota: Dependiendo del tamaño de los moldes Al, el tamaño de la sinterizado poroso Ti necesita ser modificado a través del proceso de mecanizado (Figura 2A). </li><li> Coloque un vaso de precipitados de vidrio con las muestras porosas Ti en un autoclave y esterilizar las muestras a 121 ° C durante 15 min. Retirar las muestras del autoclave. Lavar las muestras porosas Ti con agua destilada dos veces y luego con etanol al 70% dos veces.Por último, dejar la porosa Ti en una placa de Petri y aire seco de las muestras a temperatura ambiente en un banco limpio bajo la luz ultravioleta. </li></ol> 2. Dip Coating de andamios con agentes bioactivos <ol><li> Diluir el comercial Fluorescencia verde Protein (GFP) a partir de 1 mg / ml a 100 mg / ml en un banco limpio mediante la mezcla de 1 ml de GFP con 9 ml de tampón fosfato salino (DPBS, pH 7,4) solución de Dulbecco en un 10 esterilizan-ml poliestireno (PS) de tubo como se indica en la Tabla 1. </li><li> Sumergir el esterilizada densa o porosa Ti en 10 ml de solución de GFP diluido (100 g / ml) mediante la colocación de las muestras de Ti en el tubo de PS con la solución de GFP a TA y colocación en un banco limpio. </li><li> Colocar el tubo de PS en un desecador de vacío y evacuar el desecador durante 10 min para asegurar la solución GFP penetra en los poros de la porosa Ti con mayor eficacia. </li><li> Retire el titanio poroso del tubo de PS con unas pinzas. Coloque la GFP recubierto poroso Ti en un diámetro de 10 cm Peplato tri y aire seco O / N a temperatura ambiente en un banco limpio. </li><li> Enjuague la porosa Ti dos veces con 10 ml de Dulbecco tampón fosfato salino (DPBS) en un vaso de vidrio, y mover el porosa Ti en una placa de Petri de diámetro 10 cm con unas pinzas y aire seco a temperatura ambiente en un banco limpio. </li></ol> 3. La densificación de andamios porosos <ol><li> Colocar las muestras porosas GFP Ti recubierto con varias alturas en un troquel de acero cilíndrica, e insertar un conjunto de golpes en los orificios superior e inferior de la matriz de acero (Figura 3A). </li><li> Comprimir el porosa Ti dentro del conjunto de troquel de acero a TA en la dirección z de la muestra (Figura 3A) utilizando una máquina de prensa en velocidades de deformación intermedios de 0,05 ~ 0,1 seg -1 contra las cepas aplicadas predeterminados mostrados en la Tabla 2. Mantenga la presión durante 1 minuto antes de la descarga. </li><li> Retire las muestras Ti densificadas de la matriz de acero. Lavar las muestras densificadas dos veces con 10 ml de DPBSen un vaso de precipitados y O-secar al aire / N a temperatura ambiente en un banco limpio. </li></ol> 4. Prueba de Liberación de andamios GFP-revestido <ol><li> Sumergir tres tipos de especímenes (GFP-revestido densa Ti (después de las etapas 2), recubierto GFP-porosa Ti (después de los pasos 1 y 2) y GFP-revestido porosa densificada Ti (después de los pasos 1-3)) en 5 ml DPBS (pH 7.4) solución contenida en un tubo esterilizado PS 10 ml a 37 ° C en un banco limpio. </li><li> Succión toda la solución de DPBS de cada tubo PS con la muestra de GFP-revestido y reponer con una solución de nuevos 5 ml de DPBS (pH 7,4) usando una pipeta de acuerdo con los tiempos predeterminados de 1, 2, 3, 5, 8, 12, 15, 22 y 29 días después de la inmersión. </li><li> Tome las imágenes de fluorescencia de las muestras recubiertas de GFP antes de la inmersión (día 0) y después de 22 días de inmersión usando espectroscopia láser confocal de barrido (CLSM). </li><li> Medir la intensidad de la señal de fluorescencia de la GFP lanzado en 1 ml de solución de un total de 5 ml de solución DPBS extraída de cada tubo de PS en la sección 4.2 utilizandoEspectroscopía UV a una longitud de onda de 215 nm. Convertir el valor de intensidad en la concentración de la solución de GFP usando la curva estándar. Nota: Antes de la medición, dibujar la curva estándar de la solución de GFP mediante la medición de la intensidad de la señal de fluorescencia de la solución de GFP en el intervalo de concentraciones de 0 ng / ml - 10 mg / ml. </li></ol> 5. Fabricación de Graded porosos Ti Andamios <ol><li> Producir un bloque del sinterizado poroso Ti repitiendo el paso 1.1 al paso 1.7. </li><li> El bloque de Ti sinterizado poroso de acuerdo con los diseños de estructura predeterminada (por ejemplo, la Figura 5A y 5D) por EDM Machine. </li><li> Colocar las muestras mecanizadas Ti con distribución de la altura en un troquel de acero, donde el diámetro de Ti porosa es de ~ 0,1 mm menor que el diámetro de la matriz e insertar un conjunto de golpes en los orificios superior e inferior de la matriz de acero. </li><li> Realice los pasos 3.2 y 3.3. </li></ol> 6. La porosidad de míasurement de Ti Andamios <ol><li> Mida la masa (m s) de andamios Ti. </li><li> Calcular el volumen aparente (V s) mediante la medición de la longitud, anchura y altura de andamios Ti. </li><li> Calcular la porosidad usando la siguiente ecuación: <img alt="Ecuación 1" src="/files/ftp_upload/53279/53279eq1.jpg" /> donde P es el porcentaje total de porosidad, ρ Ti es la densidad teórica del titanio y m S / V S es la densidad medida de la muestra. Nota: La porosidad de las muestras de Ti puede ser recuperada directamente de las imágenes después de la impresión microCT microCT se lleva a cabo utilizando un escáner de micro-tomografía computarizada. </li></ol>

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Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.

Mientras que los sistemas Biometal han sido ampliamente utilizados para aplicaciones biomédicas, sobre todo, como materiales de carga, alta rigidez y baja bioactividad de los metales han sido considerados como los principales desafíos. En este estudio, hemos establecido el método de fabricación de un nuevo sistema de metal, un andamio de metal poroso densificado que tiene propiedades mecánicas biomiméticos, así como con superficie bioactiva comportamiento de liberación sostenible. Las principales ventajas de nuestro mét...

Mientras biomateriales metálicos han sido ampliamente utilizados como implantes de soporte de carga y dispositivos de fijación interna, debido a su excelente resistencia mecánica y resistencia a 1-3 que involucran a dos retos críticos: 1) desajuste mecánico porque los metales son mucho más rígidos que los tejidos biológicos, causando daños indeseables a los tejidos circundantes y 2) baja bioactividad que a menudo resulta en pobres interfaz con los tejidos biológicos, a menudo provocan reacciones a cuerpos extraños (por ejemplo, inflamación o trombosis). Se han propuesto 4-6 andamios metálicos porosos para promover el crecimiento óseo en las estructuras, mejorando . contacto hueso-implante mientras que los efectos de escudo de estrés son suprimidos debido a su rigidez reducida 7-9 Además, diversas modificaciones de la superficie se han aplicado para mejorar las actividades biológicas de los implantes metálicos; tales modificaciones incluyen recubrimiento de la superficie metálica con moléculas bioactivas (por ejemplo, fac crecimientores) o drogas (por ejemplo, vancomicina, tetraciclina) 10-12. Sin embargo, los problemas tales como propiedades mecánicas reducidas de andamios metálicos porosos, disminución de la rigidez y la liberación rápida de las capas de recubrimiento bioactivo siguen sin resolverse. 13-16 de En particular, el titanio (Ti) y Ti aleaciones son uno de los sistemas Biometal más populares debido a sus excelentes propiedades mecánicas, estabilidad química, y buena biocompatibilidad. 13,17-19 Sus aplicaciones en forma de espuma también han atraído un interés creciente debido a que el 3D redes porosas promueven el crecimiento óseo, además de propiedades mecánicas similares al hueso. Se han hecho esfuerzos para mejorar 20-22 las propiedades mecánicas mediante el desarrollo de nuevas técnicas de fabricación, incluyendo la replicación de la esponja polimérica, sinterización de partículas de metal, método de creación rápida de prototipos (RP), y espacio método de soporte con el fin de controlar las diversas características de los poros (por ejemplo, la fracción de poros,forma, tamaño, distribución y conectividad) y de las propiedades del material (por ejemplo, la fase metálica y de impurezas). 23-25 ​​Recientemente, el casting congelación de suspensión metálica a base de agua se ha ganado una considerable atención para producir formas Ti mejoradas mecánicamente con poros bien alineada estructuras utilizando el crecimiento de dendritas de hielo durante la solidificación unidireccional; sin embargo, la contaminación de oxígeno causada por el contacto de polvos metálicos con agua requiere un cuidado especial para minimizar la fragilización de los andamios Ti 14,15. Por lo tanto, hemos desarrollado un nuevo enfoque hacia la fabricación de andamios porosos Ti bioactivos y mecánicamente sintonizables. 25 Los andamios inicialmente tienen estructuras porosas con una porosidad de más de 50%. Los andamios porosos fabricados fueron recubiertas con moléculas bioactivas y luego comprimidos usando una prensa mecánica durante el cual la porosidad final, las propiedades mecánicas y el comportamiento de liberación del fármaco se controla mediante la aplicepa ed. Los implantes densificadas Ti porosos han mostrado baja porosidad con una buena resistencia a pesar de la baja rigidez comparable a la del hueso (desde 3 hasta 20 GPa). 2 Debido a la capa de recubrimiento, la bioactividad de la densificado porosa Ti mejoró significativamente. Por otra parte, debido a las estructuras de poros planas únicas inducidas por el proceso de densificación, se observaron las moléculas bioactivas revestidos para ser lanzado gradualmente desde el andamio, manteniendo su eficacia durante un período prolongado. En este estudio, hemos introducido nuestro método establecido para fabricar andamios densificadas Ti porosas para uso potencial en aplicaciones biomédicas. El protocolo incluye la fundición de congelación dinámica con lechadas de metal y densificación de andamios porosos. En primer lugar, para fabricar andamios porosos Ti con buena ductilidad se introdujo el método de colada de congelación dinámica como se muestra en la Figura 1A. Polvo de Ti se dispersó en canfeno líquido; entonces, por la disminución de la temperatura,la fase líquida se solidificó, dando como resultado la separación de fases entre la red de polvo de Ti y canfeno cristales sólidos. Posteriormente, el cuerpo verde solidificado Ti-canfeno se sinterizó en el que polvos de Ti se condensaron con puntales continuos Ti, y la fase canfeno se eliminó completamente para obtener una estructura porosa. Se empleó el revestimiento y proceso de densificación con los andamios porosos obtenidos, variando el grado de densificación y la porosidad inicial. La capa de recubrimiento y su comportamiento de liberación se visualizaron y cuantificaron utilizando la proteína fluorescente verde (GFP) presenta el revestimiento poroso Ti con y sin densificación en comparación con la GFP-revestido densa Ti. Por último, se propusieron y demostraron mediante la variación del grado de densificación de las partes interior y exterior de los andamios porosos andamios Ti funcionalmente graduadas que tienen dos diferentes estructuras porosas.

<table><tbody><tr><td>Polvo de titanio</td><td>Alfa Aesar</td><td>#42624-325</td> <td>malla, 99.5% (base de metales)</td></tr><tr><td>Campenio</td><td>SigmaAldrich</td><td>#456055</td><td>95%, C10H16</td></tr><tr><td>KD-4</td><td>Croda</td><td>&shy;</td><td>Hipermer, dispersante polimérico</td></tr><tr><td>Solución tampón de fosfato (PBS)</td><td>Welgene</td><td>ML 008-01</td><td>&shy;</td></tr><tr><td>Proteína Verde Fluorescente (GFP)</td><td>Genoss Co.</td><td>-</td><td>>98% de pureza, 1 mg/ml</td></tr><tr><td>Horno de molino de bolas</td><td>SAMHENUG ENERGY</td><td>SH-BDO150</td><td>&shy;</td></tr><tr><td>Liofilizador</td><td>Ilshin Lab.</td><td>PVTFD50A</td> <td>y tímido;</td></tr><tr><td>Máquina de prensado isostático en frío (CIP)</td><td>SONGWON SYSTEMS</td><td>CIP 42260</td><td>&shy;</td></tr><tr><td>Horno de vacío</td><td>JEONG MIN INDUSTRIAL</td><td>JM-HP20</td><td>&shy;</td></tr><tr><td>máquina de chaege eléctrica</td><td>FANUC robocut</td><td>0iB</td><td>Uso externo</td></tr><tr><td>Máquina de prensado</td><td>CG& S</td><td>AJP-200</td><td>&tímido;</td></tr><tr><td>Espectroscopía de barrido láser confocal (CLSM)</td><td>Olympus</td><td>FluoView FV1000</td><td>Uso externo</td></tr></tbody></table>

fabricación de mecánicamente sintonizable y bioactivos metal andamios para aplicaciones biomédicas

Fabrication of Mechanically Tunable and Bioactive Metal Scaffolds for Biomedical Applications

Los sistemas biometálicos se han utilizado ampliamente para aplicaciones biomédicas, en particular, como materiales de carga. Sin embargo, los principales desafíos son la alta rigidez y la baja bioactividad de los metales. En este estudio, hemos desarrollado un nuevo método para fabricar un nuevo tipo de andamios de metal poroso bioactivos y mecánicamente confiables: andamios de Ti poroso densificados. El método consta de dos procesos de fabricación, 1) la fabricación de andamios de Ti porosos mediante fundición por congelación dinámica, y 2) el recubrimiento y densificación de los andamios porosos. El método de fundición por congelación dinámica para fabricar andamios de Ti porosos permitió la densificación de andamios porosos al minimizar la contaminación química y los defectos estructurales. El proceso de densificación es distintivo por tres razones. En primer lugar, el proceso de densificación es sencillo, ya que requiere un control de un solo parámetro (grado de densificación). En segundo lugar, es eficaz, ya que logra la mejora mecánica y la liberación sostenible de biomoléculas de andamios porosos. En tercer lugar, tiene amplias aplicaciones, ya que también es aplicable a la fabricación de andamios porosos funcionalmente graduados por deformación espacialmente variada durante la densificación.

El proceso de fabricación utilizado para producir andamios porosos Ti se ilustra en la Figura 1A. Polvo de Ti se mantiene dispersa homogéneamente en canfeno por la rotación continua del recipiente a 44 ° C durante 12 horas y, mientras canfeno líquido se solidifica completamente, ningún sedimentos relativamente pesado polvo de Ti se pueden minimizar. Como resultado, el cuerpo verde homogénea Ti-canfeno fue producido usando el proceso de fundición de congelación dinámica como se muestra en</strong...

Se han fabricado andamios metálicos bioactivos y mecánicamente fiables mediante un método que consta de dos procesos, la fundición por congelación dinámica para la fabricación de Ti poroso, y el recubrimiento y densificación de los andamios de Ti. El proceso de densificación es simple, efectivo y aplicable a la fabricación de andamios funcionalmente graduados.

Fabricación de Mecánicamente sintonizable y Bioactivos metal andamios para Aplicaciones Biomédicas

Biometal systems have been widely used for biomedical applications, in particular, as load-bearing materials. However, major challenges are high stiffness ...

El objetivo general de este procedimiento es fabricar andamios metálicos mecánicamente ajustables y bioactivos para aplicaciones biomédicas. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de los implantes ortopédicos, como la viabilidad de un andamio metálico ajustable mecánicamente que sea capaz de liberar fármacos. Este método de fabricación es sencillo porque requiere únicamente un control.Los parámetros logran tanto la mejora mecánica como la liberación sostenible de fármacos y son capaces de la fabricación de funcionalidad creada en por oide. Primero mezcle las cantidades adecuadas de polvo de titanio, cafeína y KD cuatro para andamios de titanio poroso con cuatro porosidades iniciales en botellas de polietileno de 500 mililitros. Gire las botellas en un horno de molienda por bolas a una velocidad de 30 RPM a 55 grados Celsius durante 30 minutos. Vierta las suspensiones desde las botellas de polietileno en moldes cilíndricos de aluminio con un diámetro y altura de 60 milímetros.Después de sellar cada molde de aluminio con una cubierta de aluminio, gire los moldes en un horno de molino de bolas a una velocidad de 30 RPM a 55 grados Celsius durante 10 minutos. Posteriormente, reduzca la temperatura del horno de molino de bolas a 44 grados Celsius y continúe girando los moldes a una velocidad de 30 RPM a 44 grados Celsius durante 12 horas. Después de enfriar los moldes mediante rotación a temperatura ambiente durante una hora, retírelos del horno de molino de bolas.Luego, retire el cuerpo verde solidificado de cafeína de titanio de cada molde de aluminio utilizando un émbolo de aluminio. A continuación, coloque el cuerpo verde solidificado de cafeína de titanio en una bolsa de goma y selle completamente la bolsa atándola con un cordel.Coloque la bolsa de goma en un tanque de agua de una prensa isostática en frío y aplique una presión isostática de 200 megapascales durante 10 minutos. Después de retirar la bolsa de goma de la máquina, saque el cuerpo verde comprimido de la bolsa de goma. Transfiera el cuerpo verde de cafeína de titanio a un crisol Illumina.Coloque el crisol en una máquina de liofilización y liofilice el cuerpo verde para sublimar la fase de cafeína a menos 40 grados Celsius durante 24 horas. Tras la liofilización, cierre el crisol con una cubierta de Illumina. Coloque el crisol cerrado en un horno de vacío a temperatura ambiente.Luego aumente la temperatura del horno hasta 1300 grados Celsius a una velocidad de calentamiento de cinco grados Celsius por minuto. Las muestras de cuerpo verde secadas al aire suelen ser frágiles y podrían colapsar. Se requiere especial cuidado durante el manejo.Después de mantener la temperatura a 1300 grados Celsius durante dos horas, deje el titanio poroso centrado en el horno durante seis a siete horas hasta que el horno se enfríe completamente a temperatura ambiente. Una vez que las muestras se hayan retirado del horno, maquine las muestras para obtener especímenes más pequeños y transfiera las muestras a un vaso de precipitados de vidrio. Coloque el vaso en una autoclave y esterilice las muestras a 121 grados Celsius durante 15 minutos.Una vez finalizado, lave las muestras esterilizadas dos veces con agua destilada y dos veces con etanol al 70%. A continuación, coloque el titanio poroso en una placa de Petri y seque las muestras al aire a temperatura ambiente bajo luz ultravioleta. En este punto, diluya la proteína verde fluorescente o GFP hasta 100 microgramos por mililitro mezclando un mililitro con nueve mililitros de solución salina tamponada con fosfato ECCO en un tubo de poliestireno esterilizado de 50 mililitros. Sumerja el titanio poroso en la solución diluida de GFP a temperatura ambiente.Luego, coloque inmediatamente la muestra en un desecador al vacío y mantenga el desecador al vacío durante 10 minutos. Para asegurar una mejor penetración de la solución de GFP en los poros del titanio poroso, retire el vaso de precipitados del desecador. A continuación, retire el titanio poroso del vaso de precipitados utilizando pinzas.Coloque el titanio poroso recubierto con GFP en una placa de Petri de 10 centímetros de diámetro y séquelo al aire durante la noche a temperatura ambiente sobre una superficie limpia; al día siguiente, enjuague el titanio poroso dos veces con 10 mililitros de solución salina tamponada con fosfato ECCO en un vaso de precipitados de vidrio. A continuación, coloque el titanio poroso en una placa de Petri de 10 centímetros de diámetro utilizando pinzas y séquelo al aire durante la noche a temperatura ambiente sobre una superficie limpia. Luego, coloque las muestras de titanio poroso recubiertas con GFP de diferentes alturas en un molde cilíndrico de acero y inserte un juego de punzones en los orificios superior e inferior del molde de acero.Comprima el titanio poroso dentro del ensamblaje de troquel de acero a temperatura ambiente en la dirección Z de la muestra. Utilice una máquina de prensado a velocidades de deformación intermedias de 0,05 a 0,1 segundos inversos, aplicando las deformaciones predeterminadas. Mantenga la presión durante un minuto.Retire el molde de la máquina prensa. Coloque el anillo de acero sobre la parte inferior del cuerpo del molde y devuelva el molde a la prensa. Después de invertir el molde, aplique presión lentamente hasta que el émbolo empuje las muestras densificadas fuera del orificio D y retire el molde de la prensa.Retire las muestras de titanio densificadas del molde de acero. Finalmente, lave las muestras densificadas dos veces con 10 mililitros de solución salina tamponada con fosfatos ECCOs en un vaso de precipitados y séquelas al aire durante la noche a temperatura ambiente sobre una bancada limpia. La estructura porosa del titanio obtenida mediante la técnica convencional de congelación direccional muestra una alineación direccional de los poros con poros de forma irregular debido al crecimiento dendrítico de la cafeína.Durante la congelación de la muestra a partir de la colada dinámica por congelación, se observan poros casi esféricos con distribución aleatoria de los mismos; sin embargo, la forma de los poros se aplanan conforme aumenta el grado de densificación, y los poros casi desaparecen en la densificación más alta debido a que los poros vecinos entran en contacto entre sí. Cuatro especímenes con porosidades variables muestran diferentes alturas iniciales antes de la densificación y alturas casi idénticas después de la densificación. Tanto los dientes como el titanio poroso mostraron un comportamiento rápido de liberación de GFP, con un efecto inicial de liberación súbita, liberándose la mayor parte dentro de una semana.El titanio poroso densificado muestra una liberación continua de hasta un mes, mostrando claramente GFP en la superficie incluso después de un mes. Para el andamio con un núcleo más denso, la parte externa se acortó mediante mecanizado mecánico. La imagen de micro-TC después de la densificación selectiva de la parte interna más alta muestra las partes interna y externa del andamio con diferentes porosidades; el titanio poroso con partes externa más alta e interna más baja da como resultado una parte externa más densa tras la densificación, en la que la porosidad de la parte externa se redujo mientras que la parte interna conservó la porosidad inicial. Una vez dominado.Esta técnica puede realizarse en 72 horas si se lleva a cabo correctamente tras un desarrollo. Esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de los biomateriales exploraran la factibilidad de fabricar metátesis con propiedades mecánicas controladas y fármacos relacionados para tratar lesiones de la médula espinal. Las implicaciones de esta técnica se extendieron hacia la terapia de lesiones espinales porque el andamio producido puede actuar como reemplazo artificial del disco con liberación controlada de fármacos.

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Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

Se presentan dos procesos de microfabricación de chips de polímero poroso para el cultivo de células en tres dimensiones. El primero es el estampado en caliente combinado con un proceso de soldadura vapores de disolventes. El segundo utiliza un proceso desarrollado recientemente microthermoforming combinada con la tecnología de iones de la pista que conduce a una simplificación significativa de la fabricación.

Microfabricación de chip del tamaño de andamios para el cultivo de células en tres dimensiones

En este video, vamos a demostrar las técnicas de modificación de los implantes metálicos porosos para mejorar su funcionalidad y para controlar la migración celular. Las técnicas incluyen el desarrollo de los gradientes de poros para controlar el movimiento celular en 3D y la producción de la membrana basal imita para controlar el movimiento de células en 2-D. Además, un método basado en HPLC para seguimiento de la integración del implante in vivo a través de análisis de proteínas de la sangre...

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La mezcla es un enfoque eficaz para generar biomateriales con una amplia gama de propiedades y características combinadas. Al predecir las interacciones moleculares entre las diferentes proteínas de la seda natural, nuevas plataformas de aleación de proteínas de seda de seda con la resistencia mecánica sintonizable, respuesta eléctrica, transparencia óptica, procesamiento químico, biodegradabilidad, estabilidad térmica o se pueden diseñar.

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Aprende a fabricar andamios metálicos de titanio mecánicamente sintonizables y bioactivos mediante colada dinámica de congelación y densificación. Este método simplificado permite liberación sostenible de fármacos para aplicaciones en implantes ortopédicos.

Fabricación de Mecánicamente sintonizable y Bioactivos metal andamios para Aplicaciones Biomédicas

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