הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

המצאה של מכאני מתכוונן ויו מתכת פיגומים עבור יישומים ביו

10.5K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/53279

⸱

8 בדצמבר 2015

 ,  ,  ,  , 
1Liquid Processing & Casting Technology R&D Group, Korea Institute of Industrial Technology, 2Department of Materials Science and Engineering, Seoul National University, 3Advanced Institutes of Convergence Technology, Seoul National University, 4School of Biomedical Engineering, Korea University

במאמר זה

סיכום

פיגומי מתכת ביו-אקטיביים ואמינים מכנית יוצרו בשיטה המורכבת משני תהליכים, יציקת הקפאה דינמית לייצור Ti נקבובי, וציפוי וצפיפות של פיגומי Ti. תהליך הצפיפות הוא פשוט, יעיל וישים לייצור פיגומים מדורגים פונקציונלית.

תקציר

מערכות ביו-מתכת היו בשימוש נרחב ליישומים ביו-רפואיים, בפרט, כחומרים נושאי עומס. עם זאת, האתגרים העיקריים הם קשיחות גבוהה ופעילות ביולוגית נמוכה של מתכות. במחקר זה, פיתחנו שיטה חדשה לייצור סוג חדש של פיגומי מתכת נקבוביים נקבוביים צפופים ביו-אקטיביים ואמינים מכנית. השיטה מורכבת משני תהליכי ייצור, 1) ייצור פיגומי Ti נקבוביים על ידי יציקת הקפאה דינמית, ו-2) ציפוי וצפיפות של הפיגומים הנקבוביים. שיטת יציקת ההקפאה הדינמית לייצור פיגומי Ti נקבוביים אפשרה צפיפות של פיגומים נקבוביים על ידי מזעור הזיהום הכימי והפגמים המבניים. תהליך הצפיפות ייחודי משלוש סיבות. ראשית, תהליך הצפיפות הוא פשוט, מכיוון שהוא דורש שליטה בפרמטר אחד בלבד (מידת הצפיפות). שנית, הוא יעיל, מכיוון שהוא משיג שיפור מכני ושחרור בר-קיימא של ביומולקולות מפיגומים נקבוביים. שלישית, יש לו יישומים רחבים, מכיוון שהוא ישים גם לייצור פיגומים נקבוביים מדורגים פונקציונלית על ידי מתח משתנה מרחבית במהלך הצפיפות.

מבוא

בעוד בביו-חומרים מתכתיים היה בשימוש נרחב כשתלי עומס נושאות והתקני קיבוע פנימיים בגלל כוחם המעולה המכני והעמידות, 1-3 הם כרוכים שני אתגרים קריטיים: 1) חוסר התאמה מכאנית כי מתכות הן הרבה יותר נוקשה מאשר רקמות ביולוגיות, גרימת נזקים בלתי רצויים לרקמות הסובבות ו- 2) הפעילות הביולוגית נמוכה שלעתים קרובות תוצאות ממשק עני עם רקמות ביולוגיות, לעתים קרובות עוררו תגובות גוף זר (למשל, דלקת או פקקת). 4-6 פיגומי מתכת נקבוביים הוצעו לקדם ingrowth עצם במבנים, שיפור . קשר עצם שתל תוך השפעות מגן מתח מדוכאות בגלל הקשיחות מופחתת שלהם 7-9 יתר על כן, שינויי משטח שונים יושמו כדי לשפר את הפעילות הביולוגית של שתלים מתכתיים; שינויים כאלה כוללים ציפוי משטח המתכת עם מולקולות ביו (למשל, FAC הצמיחהtors) או תרופות (למשל, vancomycin, טטרציקלין). 10-12 עם זאת, בעיות כגון תכונות מכאניות מופחתות של פיגומי מתכת נקבוביים, ירידה בנוקשות והשחרור המהיר של שכבות הציפוי ביו נותרו לא פתורות. 13-16

סגסוגות בפרט, טיטניום (TI) וטי הן אחת ממערכות biometal הפופולריות ביותר בגלל תכונותיהם מכאניות מעולות, היציבות כימית, והתאמה ביולוגית טובה. 13,17-19 גם היישומים בצורת קצפם משכו עניין גוברת מפני 3D רשתות נקבוביות לקדם ingrowth עצם בנוסף לתכונות מכאניות כמו עצם. 20-22 נעשו מאמצים כדי לשפר את התכונות מכאניות על ידי פיתוח שיטות ייצור חדשים, כוללים שכפול של ספוג פולימרים, sintering של חלקיקי מתכת, אב טיפוס ודגמי שיטה (RP), ו שיטת בעל שטח על מנת לשלוט בתכונות השונות של הנקבוביות (למשל, חלק נקבובית,צורה, גודל, הפצה, וקישוריות) וחומר נכסים (למשל, שלב וטומאה מתכתיים). 23-25 ​​לאחרונה, ליהוק ההקפאה של תרחיף מתכת על בסיס מים זכו לתשומת לב רבה כדי לייצר צורות Ti משופרות מכאני עם נקבוביות מיושרות היטב מבנים על ידי ניצול צמיחת דנדריט קרח חד כיווני במהלך התמצקות; עם זאת, זיהום חמצן נגרמים על ידי מגע של אבקות מתכת עם מים דורש טיפול מיוחד כדי למזער embrittlement של פיגומי Ti. 14,15

לכן, פיתחנו גישה חדשה לבודת פיגומי Ti נקבוביים ביו ומכאני מתכונן. תחילה יש 25 הפיגומים מבנים נקבוביים עם נקבוביות של יותר מ -50%. הפיגומים נקבוביים המפוברק היו מצופים במולקולות ביו ולאחר מכן דחוס באמצעות עיתונות מכאנית שבמהלכו הנקבוביות הסופי, תכונות מכאניות ושחרור תרופת התנהגות היו בשליטת appliזן ed. שתלי Ti נקבוביים densified הראו נקבוביות נמוך עם כוח טוב למרות הקשיחות הנמוכה דומה לזה של עצם (3-20 GPA). 2 בגלל שכבת הציפוי, הפעילות הביולוגית של Ti הנקבובי densified השתפרה באופן משמעותי. יתר על כן, בגלל המבנים הנקבוביות שטוחים הייחודיים הנגרמים על ידי תהליך הציפוף, המולקולות ביו המצופה נראו להשתחרר בהדרגה מהפיגום, שמירה על יעילותם לתקופה ממושכת.

במחקר זה, הצגנו שיטה הוקמה לפברק פיגומי Ti נקבוביים densified לשימוש פוטנציאלי ביישומים ביו-רפואיים. הפרוטוקול כולל ליהוק הקפאה דינמי עם slurries מתכת וציפוף של פיגומים נקבוביים. ראשית, לפברק פיגומי Ti נקבוביים עם משיכות טובות שיטת יציקת הקפאה הדינמית הוצגה כפי שמוצגת באיור 1 א. אבקת Ti פוזרה בcamphene הנוזלי; לאחר מכן, על ידי הפחתת הטמפרטורה,השלב הנוזלי היה הקרושה, וכתוצאה מכך ההפרדה בין שלב רשת אבקת טי וגבישי camphene מוצקים. בהמשך לכך, הגוף הירוק טי-camphene התגבש היה sintered בי אבקות Ti היו מרוכזים עם תמוכות Ti רציפות, ושלב camphene הוסר לחלוטין כדי להשיג מבנה נקבובי. הציפוי ותהליך הציפוף עם הפיגומים נקבוביים הושגו הועסקו, משתנים מידת הציפוף ונקבובי ראשוניים. שכבת הציפוי ו התנהגות השחרור היו דמיינו ולכמת באמצעות החלבון פלואורסצנטי הירוק (GFP) -coated Ti הנקבובי עם ובלי ציפוף לעומת Ti הצפוף מצופה GFP. לבסוף, פיגומי Ti מדורגים פונקציונלי שיש שני מבנים נקבוביים שונים הוצעו והפגינו על ידי שינוי מידת הציפוף של החלקים הפנימיים וחיצוניים של הפיגומים נקבוביים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

1. ייצור של פיגומים מתכת נקבוביות

  1. הכן slurries טי-ידי ערבוב אבקת camphene זמינה מסחרי Ti, camphene, וKD-4 לאחר שקילת הכמויות המתאימות של חומרים כמתואר בטבלה 1 לפיגומי Ti נקבוביים עם ארבע porosities הראשוני (40, 50, 60, ו -70). יוצקים את slurries לבקבוקי 500 מיליליטר פוליאתילן (PE) ולסובב את הבקבוקים על 55 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות בתנור שכדור-טחנה ליום 30 בסל"ד.
  2. יוצקים את slurries מבקבוקי PE לאלומיניום גלילי (אל) תבניות בקוטר של 60 מ"מ וגובה של 60 מ"מ. לאטום כל עובש אל עם להחליק את המכסה המתאים אל ולסובב את התבניות בתנור כדור-טחנה במהירות של 30 סל"ד ב 55 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות.
    1. בהמשך לכך, להקטין את הטמפרטורה של תנור כדור-הטחנה עד 44 מעלות צלזיוס, וברציפות לסובב את התבניות במהירות של 30 סל"ד בטמפרטורה הקבועה של 44 מעלות צלזיוס במשך שעה 12.
  3. להוציא את התבנית מהכדוריתטחנת תנור לאחר בנוסף מסתובבת התבניות ב RT עבור שעה 1 לתהליך הקירור. הסר את הגוף הירוק טיטניום / camphene הקרושה מעובש אל באמצעות בוכנת אל.
  4. הנח את הגוף הירוק טיטניום / camphene הקרושה בשקית גומי ביד ולאטום את שקית הגומי לחלוטין על ידי קשירת הפה של השקית עם מחרוזת. מניחים את שקית הגומי במכל המים של מכונה קרה isostatic קשה (CIP) ולהחיל לחץ isostatic של 200 MPa במשך 10 דקות. הסר את הגוף הירוק הדחוס משקית הגומי.
  5. העבר את הגוף הירוק טי-camphene לכור היתוך אלומינה ביד ומניח את כור ההיתוך במכונה הקפאת המייבש. להקפיא-לייבש את הגוף הירוק לעדן שלב camphene בגוף הירוק ב-- 40 מעלות צלזיוס במשך 24 שעות.
  6. בהמשך לכך, לסגור את כור ההיתוך עם להחליק את מכסה אלומיניום ומניח את כור ההיתוך הסגור בתנור ואקום (להלן 10 -6 Torr) ב RT. לאחר מכן, להעלות את הטמפרטורה של התנור ל1,300 מעלות צלזיוס בr חימוםאכלתי 5 מעלות צלזיוס / דקה ולהחזיק את הטמפרטורה ב1,300 מעלות צלזיוס במשך שעה 2.
  7. לאחר הטיפול בחום, לשמור Ti הנקבובי sintered בכבשן ל6-7 שעות עד התנור הוא מקורר באופן מלא לRT.
    הערה: במהלך 6 שעות של תהליך הקירור, השיעור הממוצע של קירור התנור מעל 400 מעלות צלזיוס הוא ~ 15 ° C / דקות והשיעור הממוצע של קירור התנור מתחת 400 ° C היא ~ 2 מעלות צלזיוס / דקה.
  8. במידת צורך, לחתוך את הבלוק של טי הנקבובי sintered לדגימות בצורת דיסק בקוטר של 16 מ"מ דרך עיבוד פריקה חשמלית (EDM). 27
    הערה: בהתאם לגודל של תבניות אל, בגודל של Ti הנקבובי sintered צריך להיות שונה בתהליך העיבוד (איור 2 א).
  9. מניחים כוס זכוכית עם דגימות Ti נקבוביות בחיטוי ולעקר את הדגימות ב 121 מעלות צלזיוס במשך 15 דקות. הסר את הדגימות מהחיטוי. שטוף את דגימות Ti נקבוביות במים מזוקקים פעמיים ולאחר מכן עם 70% אתנול פעמיים.לבסוף, לעזוב את Ti הנקבובי לתוך צלחת פטרי ואוויר יבש הדגימות ב RT על ספסל נקי תחת אור UV.

2. טובלים ציפוי של פיגומים עם סוכנים ביו

  1. לדלל את החלבון ירוק הקרינה המסחרית (GFP) מ1 מ"ג / מיליליטר ל -100 מיקרוגרם / מיליליטר בספסל נקי על ידי ערבוב 1 מיליליטר של GFP עם 9 מיליליטר של הפתרון של Dulbecco בופר פוספט (DPBS, pH 7.4) ב- 10 מעוקר מ"ל קלקר צינור (PS) כפי שצוין בטבלה 1.
  2. לטבול את Ti הצפוף או נקבובי המעוקרים ב 10 מיליליטר של תמיסה מדוללת GFP (100 מיקרוגרם / מיליליטר) על ידי הצבת דגימות Ti לתוך צינור PS עם פתרון ה- GFP ב RT והצבה על ספסל נקי.
  3. מניחים את צינור PS בייבוש ואקום ולפנות את תא ייבוש במשך 10 דקות על מנת להבטיח את פתרון ה- GFP חודר את הנקבוביות של Ti הנקבובי בצורה יעילה יותר.
  4. הסר את טיטניום הנקבובי מצינור PS באמצעות פינצטה. מניחים את Ti הנקבובי מצופה GFP לקוטר 10 סנטימטרים Peצלחת תלת ואוויר יבש O / N ב RT על ספסל נקי.
  5. יש לשטוף את Ti הנקבובי פעמיים עם 10 מיליליטר של בופר פוספט של Dulbecco (DPBS) בכוס זכוכית, ולהעביר את Ti הנקבובי לתוך צלחת פטרי בקוטר 10 סנטימטרים באמצעות פינצטה ואוויר יבש ב RT על ספסל נקי.

3. ציפוף של פיגומים נקבוביים

  1. מניחים את דגימות Ti נקבוביות מצופה GFP עם גבהים שונים בקוביית פלדה גלילית, והכנס את סט של אגרופים לתוך החורים העליונים ותחתונים של קוביית הפלדה (איור 3 א).
  2. לדחוס Ti הנקבובי בתוך ההרכבה למות פלדה ב RT בכיוון z של המדגם (איור 3 א) באמצעות מכונה עיתונות בשיעורי זן ביניים של 0.05 ~ 0.1 שניות -1 נגד קבוע מראש הזנים מיושמים מוצגים בטבלה 2. החזק את הלחץ 1 דקות לפני הפריקה.
  3. הסר את דגימות Ti densified מלמות הפלדה. שטוף את דגימות densified פעמיים עם 10 מיליליטר של DPBSבכוס וO האוויר יבש / N ב RT על ספסל נקי.

מבחן שחרור 4. פיגומים מצופים GFP

  1. לטבול את שלושה סוגים של דגימות (מצופה GFP צפוף Ti (לאחר שלבי 2), מצופה GFP-נקבובי Ti (לאחר שלבי 1 ו -2) ומצופה GFP densified הנקבובי Ti (לאחר צעדי 1-3)) ב 5 מיליליטר DPBS (pH 7.4) פתרון כלול בצינור PS מעוקר 10 מיליליטר ב 37 ° C על ספסל נקי.
  2. יניקה את כל פתרון DPBS מצינור אחד PS עם המדגם מצופה GFP ולחדש עם פתרון DPBS 5 מיליליטר חדש (pH 7.4) בעזרת פיפטה לפי הזמנים שנקבעו מראש של 1, 2, 3, 5, 8, 12, 15, 22 ו -29 ימים לאחר טבילה.
  3. קח את תמונות הקרינה של הדגימות מצופים GFP לפני טבילה (יום 0) ואחרי 22 יום הטבילה באמצעות ספקטרוסקופיה סריקת לייזר confocal (CLSM).
  4. למדוד את עוצמת אות הקרינה של ה- GFP שוחרר בפתרון 1 מיליליטר מהסכום כולל של 5 מיליליטר פתרון DPBS נמשך מצינור אחד PS בסעיף 4.2 באמצעותספקטרוסקופיה UV באורך גל של 215 ננומטר. להמיר את ערך העצמה לריכוז של פתרון ה- GFP באמצעות העקומה סטנדרטית.
    הערה: לפני המדידה, לצייר העקומה סטנדרטית של פתרון ה- GFP על ידי מדידת עוצמת אות הקרינה של פתרון ה- GFP בטווח הריכוז של 0 ng / ml - 10 מיקרוגרם / מיליליטר.

5. המצאה של מדורגים פיגומים Ti נקבוביים

  1. לייצר בלוק של Ti הנקבובי sintered על ידי חזרה על שלב 1.1 לשלב 1.7.
  2. מכונת בלוק Ti הנקבובי sintered לפי העיצובים שנקבעו מראש מבנה (למשל, הציור 5a ו5D) על ידי EDM.
  3. מניחים את דגימות Ti במכונה עם הפצת גובה בקוביית פלדה שבו הקוטר של טי הנקבובי הוא ~ 0.1 מ"מ קטן יותר מאשר הקוטר של הקובייה והכנס סט של אגרופים לתוך החורים העליונים ותחתונים של קוביית הפלדה.
  4. בצע את השלבים 3.2 ו -3.3.

6. הנקבוביasurement של פיגומים Ti

  1. למדוד את המסה (מ 'ים) של פיגומי Ti.
  2. חשב את הנפח לכאורה (V ים) על ידי מדידת אורך, רוחב וגובה של פיגומי Ti.
  3. לחשב את נקבוביות באמצעות המשוואה הבאה:
    figure-protocol-1
    כאשר P הוא מוחלט אחוז הנקבוביות, ρ Ti הוא הצפיפות התיאורטית של S טיטניום והמטר / V S הוא הצפיפות המדודה של המדגם.
    הערה: הנקבוביות של דגימות Ti יכול להאסף ישירות מתמונות microCT לאחר ההדמיה microCT מתבצעת באמצעות סורק טומוגרפיה-מחושב מיקרו.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

תהליך הייצור המשמש לייצור פיגומי Ti נקבוביים מתואר באיור 1 א. אבקת TI היא המשיכה מפוזרת בצורה הומוגנית בcamphene ידי סיבוב מתמשך של המכל על 44 מעלות צלזיוס במשך שעה 12 ו, בעוד camphene הנוזל התגבש באופן מלא, ניתן למזער כל משקעים של אבקת Ti כבדה יחסית. כתוצאה מכך, הגוף הירוק טי-camphene הומוגנית הופק באמצעות תהליך ליהוק הקפאה הדינמי כפי שמוצג באיור 1, שבו 3-ממדי נקבוביות camphene גדול קשור מוקפים שלב אבקת Ti (איור 1 ג). עם זאת, הסי...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

בעוד מערכות biometal היו בשימוש נרחב עבור יישומים ביו-רפואיים, במיוחד, כחומרי נושאות עומס, קשיחות גבוהה ופעילות ביולוגית נמוכה של מתכות כבר נחשב לאתגרים גדולים. במחקר זה, הקמנו את שיטת הייצור של מערכת מתכת חדשה, פיגום מתכת נקבובי densified שבו יש תכונות מכאניות biomimetic כמו גם משטח ביו עם בר קיימא התנהגות שחרור. היתרונות העיקריים של שיטת הייצור שלנו כוללים 1) לא חלה שינוי בשיטת יציקת ההקפאה דינמית הקודמת שבו אנו כבר פיתחנו, 28 2) שליטה על פרמטר מעלות אחד מציפוף-מנת לה...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

תודות

מחקר זה נתמך על ידי תוכנית החדשנות הטכנולוגית (מענק חוזה מס' 0037915, WPM Biomedical Materials-Implant Materials) והתוכנית לפיתוח טכנולוגיה אסטרטגית תעשייתית (מענק חוזה מס' 10045329, פיתוח שתל מותאם אישית עם מבנה נקבובי להחלפת עצם), במימון משרד המסחר, התעשייה והאנרגיה (MI, קוריאה), וחטיבת חומרי BK21 PLUS SNU לחינוך מנהיגים גלובליים יצירתיים (מענק חוזה מס. 21A20131912052).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
אבקת טיטניוםאלפא Aesar# 42624-325רשת, 99.5% (על בסיס מתכות)
CampheneSigmaAldrich# 45605595%, C10< / sub>H16< / sub>
KD-4Croda­היפרמר, חומר פיזור פולימרי
תמיסת חיץ פוספט (PBS)WelgeneML 008-01­
חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP)Genoss Co.->98% טוהר, 1 מ"ג/מ"ל
תנור טחנת כדוריםSAMHENUG ENERGYSH-BDO150­
מייבש הקפאהIlshin Lab.PVTFD50Aוביישן;
מכונת לחיצה איזוסטטית קרה (CIP)SONGWON SYSTEMSCIP 42260­
תנור ואקוםJEONG MIN INDUSTRIALJM-HP20­
מכונת צ'אג' חשמליתFANUC robocut0iBשימוש חיצוני
מכונת עיתונותCG& SAJP-200וביישן;
ספקטרוסקופיה של סריקת לייזר קונפוקלית (CLSM)OlympusFluoView FV1000שימוש חיצוני

מקורות

  1. Long, M., Rack, H. Titanium alloys in total joint replacement-a materials science perspective. Biomaterials. 19 (18), 1621-1639 (1998).
  2. Niinomi, M. Recent metallic materials for biomedical applications. Metall. Mater. Trans. A. 33 (3), 477-486 (2002).
  3. Frosch, K. H., Stürmer, K. M. Metallic biomaterials in skeletal repair. Eur. J. Trauma. 32 (2), 149-159 (2006).
  4. Huiskes, R., Weinans, H., Van Rietbergen, B. The relationship between stress shielding and bone resorption around total hip stems and the effects of flexible materials. Clin. Orthop. Relat. Res. 274, 124-134 (1992).
  5. Kanayama, M., et al. In vitro biomechanical investigation of the stability and stress-shielding effect of lumbar interbody fusion devices. J. Neurosurg. Spine. 93 (2), 259-265 (2000).
  6. Jung, H. -D., Kim, H. -E., Koh, Y. -H. Production and evaluation of porous titanium scaffolds with 3-dimensional periodic macrochannels coated with microporous TiO2. 135, 897-902 (2012).
  7. Jones, A. C., et al. Assessment of bone ingrowth into porous biomaterials using MICRO-CT. Biomaterials. 28 (15), 2491-2504 (2007).
  8. Li, J. P., et al. Bone ingrowth in porous titanium implants produced by 3D fiber deposition. Biomaterials. 28 (18), 2810-2820 (2007).
  9. Ahn, M. -K., Jo, I. -H., Koh, Y. -H., Kim, H. -E. Production of highly porous titanium (Ti) scaffolds by vacuum-assisted foaming of titanium hydride (TiH2) suspension. Mater. Lett. 120 (1), 228-231 (2014).
  10. Baas, J., et al. The effect of pretreating morselized allograft bone with rhBMP-2 and/or pamidronate on the fixation of porous Ti and HA-coated implants. Biomaterials. 29 (19), 2915-2922 (2008).
  11. Peng, L., Bian, W. -G., Liang, F. -H., Xu, H. -Z. Implanting hydroxyapatite-coated porous titanium with bone morphogenetic protein-2 and hyaluronic acid into distal femoral metaphysis of rabbits. Chin. J. Traumatol. (English Edition). 11 (3), 179-185 (2008).
  12. Reiner, T., Kababya, S., Gotman, I. Protein incorporation within Ti scaffold for bone ingrowth using Sol-gel SiO2 as a slow release carrier. J. Mater. Sci. - Mater. Med. 19, 583-589 (2008).
  13. Lee, J. H., Kim, H. E., Shin, K. H., Koh, Y. H. Improving the strength and biocompatibility of porous titanium scaffolds by creating elongated pores coated with a bioactive, nanoporous TiO2 layer. Mater. Lett. 64, 2526-2529 (2010).
  14. Li, J. C., Dunand, D. C. Mechanical properties of directionally freeze-cast titanium foams. Acta Mater. 59 (1), 146-158 (2011).
  15. Chino, Y., Dunand, D. C. Directionally freeze-cast titanium foam with aligned, elongated pores. Acta Mater. 56 (1), 105-113 (2008).
  16. Kim, S. W., et al. Fabrication of porous titanium scaffold with controlled porous structure and net-shape using magnesium as spacer. Mater. Sci. Eng. C. 33 (5), 2808-2815 (2013).
  17. Brentel, A. S., et al. Histomorphometric analysis of pure titanium implants with porous surface versus rough surface. J. Appl. Oral Sci. 14 (3), 213-218 (2006).
  18. Buser, D., et al. Influence of surface characteristics on bone integration of titanium implants. A histomorphometric study in miniature pigs. J. Biomed. Mater. Res. 25 (7), 889-902 (1991).
  19. Cochran, D., Schenk, R., Lussi, A., Higginbottom, F., Buser, D. Bone response to unloaded and loaded titanium implants with a sandblasted and acid-etched surface: a histometric study in the canine mandible. J. Biomed. Mater. Res. 40 (1), 1-11 (1998).
  20. Young, D. R., Robb, R. A., Rock, M. G., Chao, E. Y. Analysis of periprosthetic tissue formation around a porous titanium endoprosthesis using CT-based spatial reconstruction. J. Comput. Assist. Tomo. 18 (3), 461-468 (1994).
  21. Spoerke, E. D., et al. A bioactive titanium foam scaffold for bone repair. Acta Biomater. 1 (5), 523-533 (2005).
  22. Jung, H. D., et al. Highly aligned porous Ti scaffold coated with bone morphogenetic protein-loaded silica/chitosan hybrid for enhanced bone regeneration. J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 102 (5), 913-921 (2013).
  23. Ryan, G. E., Pandit, A. S., Apatsidis, D. P. Porous titanium scaffolds fabricated using a rapid prototyping and powder metallurgy technique. Biomaterials. 29 (27), 3625-3635 (2008).
  24. Vasconcellos, L. M. R., et al. Porous titanium scaffolds produced by powder metallurgy for biomedical applications. Mater. Res. 11 (3), 275-280 (2008).
  25. Jung, H. D., Yook, S. W., Kim, H. E., Koh, Y. H. Fabrication of titanium scaffolds with porosity and pore size gradients by sequential freeze casting. Mater. Lett. 63 (17), 1545-1547 (2009).
  26. Jung, H. -D., Jang, T. -S., Wang, L., Kim, H. -E., Koh, Y. -H., Song, J. Novel strategy for mechanically tunable and bioactive metal implants. Biomaterials. 37, 49-61 (2015).
  27. Tarng, Y. S., Ma, S. C., Chung, L. K. Determination of optimal cutting parameters in wire electrical discharge machining. Int. J. Mach. Tools Manufact. 35 (12), 1693-1701 (1995).
  28. Jung, H. -D., et al. Dynamic Freeze Casting for the Production of Porous Titanium (Ti) Scaffolds. Mater. Sci. Eng. C. 33 (1), 59-63 (2013).
  29. Lee, J. -H., Kim, H. -E., Shin, K. -H., Koh, Y. -H. Improving the strength and biocompatibility of porous titanium scaffolds by creating elongated pores coated with a bioactive, nanoporous TiO2. Mater. Lett. 64 (22), 2526-2529 (2010).
  30. Jung, H. -D., Yook, S. -W., Kim, H. -E., Koh, Y. -H. Fabrication of titanium scaffolds with porosity and pore size gradients by sequential freeze casting. Mater. Lett. 63 (17), 1545-1547 (2009).
  31. Yook, S. -W., et al. Reverse freeze casting: A new method for fabricating highly porous titanium scaffolds with aligned large pores. Acta Biomater. 8 (6), 2401-2410 (2012).
  32. Yook, S. W., Yoon, B. H., Kim, H. E., Koh, Y. H., Kim, Y. S. Porous titanium (Ti) scaffolds by freezing TiH2/camphene slurries. Mater. Lett. 62 (30), 4506-4508 (2008).
  33. Yook, S. W., Kim, H. E., Koh, Y. H. Fabrication of porous titanium scaffolds with high compressive strength using camphene-based freeze casting. Mater. Lett. 63 (17), 1502-1504 (2009).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

Dynamic Freeze CastingGFP
המצאה של מכאני מתכוונן ויו מתכת פיגומים עבור יישומים ביו
צור קשר
המלצה לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.