Fabrication de mécanique accordable et bioactifs Métal échafaudages pour des applications biomédicales

L’objectif global de cette procédure est de fabriquer des échafaudages métalliques mécaniquement accordables et bioactifs pour des applications biomédicales. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine des implants orthopédiques, telles que la faisabilité d’un échafaudage métallique mécanique accordable capable d’administrer des médicaments. Cette méthode de gentrification est simple car elle ne nécessite qu’un seul contrôle.

Les paramètres réalisent à la fois l’amélioration mécanique et la libération durable du médicament et est capable de la fabrication de la fonctionnalité créée par le mélange de poudre de titane, de caféine et de KD quatre pour les échafaudages en titane poreux avec quatre porosités initiales dans des bouteilles en polyéthylène de 500 millilitres. Faites pivoter les bouteilles dans un four de broyeur à boulets à une vitesse de 30 tr/min à 55 degrés Celsius pendant 30 minutes. Versez les boues des bouteilles en polyéthylène dans des moules cylindriques en aluminium d’un diamètre et d’une hauteur de 60 millimètres.

Après avoir scellé chaque moule en aluminium avec une lamelle en aluminium, faites pivoter les moules dans un four de broyeur à boulets à une vitesse de 30 tr/min à 55 degrés Celsius pendant 10 minutes. Par la suite, diminuez la température du four du broyeur à boulets à 44 degrés Celsius et faites tourner continuellement les moules à une vitesse de 30 tr/min à 44 degrés Celsius pendant 12 heures. Après avoir refroidi les moules par rotation à température ambiante pendant une heure, retirez-les du four du broyeur à boulets.

Retirez ensuite le corps en titane vert caféine solidifié de chaque moule en aluminium à l’aide d’un piston en aluminium. Suite à cela. Placez le corps vert caféine en titane solidifié dans un sac en caoutchouc et fermez complètement le sac en l’attachant avec une ficelle.

Placez le sac en caoutchouc dans un réservoir d’eau d’une machine de pressage isostatique à froid et appliquez une pression isostatique de 200 mégapascals pendant 10 minutes. Après avoir retiré le sac en caoutchouc de la machine, retirez le corps vert compressé du sac en caoutchouc. Transférez le corps vert de titane et de caféine dans un creuset Illumina.

Placez le creuset dans une machine lyophilisante et lyophilisez le corps vert pour sublimer la phase caféine à moins 40 degrés Celsius pendant 24 heures. Après la lyophilisation, fermez le creuset à l’aide d’une lamelle Illumina. Placez le creuset fermé dans un four sous vide à température ambiante.

Augmentez ensuite la température du four à 1300 degrés Celsius à une vitesse de chauffage de cinq degrés Celsius par minute. Les échantillons de corps verts séchés à l’air sont généralement faibles et peuvent s’effondrer. Une attention particulière est nécessaire lors de la manipulation.

Après avoir maintenu la température à 1300 degrés Celsius pendant deux heures, maintenez le titane poreux centré dans le four pendant six à sept heures jusqu’à ce que le four soit complètement refroidi à température ambiante. Une fois les échantillons retirés du four, usiner les échantillons pour les plus petits échantillons, transférer les échantillons dans un bécher en verre. Placez le bécher dans un autoclave et stérilisez les échantillons à 121 degrés Celsius pendant 15 minutes.

Une fois terminé, lavez les échantillons stérilisés deux fois avec de l’eau distillée et deux fois avec de l’éthanol à 70 %. Ensuite, placez le titane poreux dans une boîte de Pétri et faites sécher les échantillons à l’air libre à température ambiante sous lumière UV. À ce stade, diluez la protéine de fluorescence verte ou GFP à 100 microgrammes par millilitre en mélangeant un millilitre avec neuf millilitres de solution saline tamponnée au phosphate ECCO Dans un tube en polystyrène stérilisé de 50 millilitres, plongez le titane poreux dans la solution GFP diluée à température ambiante.

Ensuite, placez immédiatement l’échantillon dans un dessiccation sous vide et évacuez la dessiccation pendant 10 minutes. Pour s’assurer que la solution GFP pénètre plus efficacement dans les pores du titane poreux, retirez le bécher en verre de la dessiccation. Retirez ensuite le titane poreux du bécher en verre à l’aide d’une pince à épiler.

Placez le titane poreux revêtu de GFP dans une boîte de Pétri de 10 centimètres de diamètre et séchez-le à l’air libre pendant une nuit à température ambiante sur un banc propre le lendemain, rincez le titane poreux deux fois avec 10 millilitres de solution saline tamponnée au phosphate ECCO dans un haut-parleur en verre. Placez ensuite le titane poreux dans une boîte de Pétri de 10 centimètres de diamètre à l’aide d’une pince à épiler et séchez-le à l’air libre pendant une nuit à température ambiante sur un banc propre. Ensuite, placez les échantillons de titane poreux revêtus de GFP de différentes hauteurs dans un colorant cylindrique en acier et insérez un ensemble de poinçons dans les trous supérieur et inférieur du colorant pour acier.

Comprimez le titane poreux à l’intérieur de l’assemblage de colorant en acier à température ambiante dans la direction Z de l’échantillon. Utilisation d’une presse à des vitesses de déformation intermédiaires de 0,05 à 0,1 seconde inverse contre les déformations appliquées prédéterminées. Maintenez la pression pendant une minute.

Retirez le colorant de la presse. Placez l’anneau en acier sur le bas du corps du colorant et remettez le colorant dans la presse. Après avoir inversé le colorant, appliquez lentement une pression jusqu’à ce que le piston pousse les échantillons densifiés hors de l’alésage D et retirez le colorant de la presse.

Retirez les échantillons de titane densifié du colorant pour acier. Enfin, lavez les échantillons densifiés deux fois avec 10 millilitres de solution saline tamponnée au phosphate ECCO dans un bécher et séchez-les à l’air libre pendant la nuit à température ambiante sur une paillasse propre. La structure des pores de titane de la coulée par congélation conventionnelle montre un alignement directionnel des pores avec des pores de forme irrégulière en raison de la croissance dendritique de la caféine.

Pendant la congélation, l’échantillon issu de la coulée par congélation dynamique présente des pores presque sphériques avec une distribution aléatoire des pores, la forme des pores s’aplatit à mesure que le degré de densification augmente et les pores disparaissent presque à la densification la plus élevée car les pores voisins sont en contact les uns avec les autres. Quatre spécimens avec des porosités variables présentent des hauteurs initiales différentes avant la densification et des hauteurs presque identiques après la densification. Les bosses et le titane poreux se sont avérés avoir un comportement rapide de libération de GFP avec un effet d’éclatement initial, la plupart étant libérés en une semaine.

Le titane poreux densifié présente une libération continue jusqu’à un mois, montrant clairement la GFP à la surface, même après un mois. Pour l’échafaudage avec un noyau plus dense, la partie extérieure a été raccourcie par usinage mécanique. L’image micro CT après densification sélective de la partie interne supérieure montre les parties intérieures et extérieures de l’échafaudage avec différentes porosités Titane poreux avec des parties extérieures supérieures et inférieures entraîne une partie externe plus dense après densification dans laquelle la porosité de la partie extérieure a été abaissée avec la partie intérieure, ayant la porosité initiale préservée Une fois maîtrisée.

Cette technique peut être réalisée en 72 heures si elle est correctement réalisée après un développement. Cette technique a permis aux chercheurs dans le domaine des biomatériaux d’explorer la faisabilité de la fabrication d’une métalogie avec les propriétés mécaniques du renouvellement et le médicament associé au traitement des lésions de la colonne vertébrale. Les implications de cette technique se sont étendues au traitement des lésions de la colonne vertébrale, car l’échafaudage de produits peut agir comme un remplacement de disque artificiel avec l’administration du médicament.