Fabricação de Mecanicamente Tunable e Bioativos metal andaimes para aplicações biomédicas

Resumo

Andaimes metálicos bioativos e mecanicamente confiáveis foram fabricados por meio de um método que consiste em dois processos, fundição por congelamento dinâmico para a fabricação de Ti poroso e revestimento e densificação dos andaimes de Ti. O processo de densificação é simples, eficaz e aplicável à fabricação de andaimes funcionalmente classificados.

Resumo

Os sistemas de biometais têm sido amplamente utilizados para aplicações biomédicas, em particular, como materiais de suporte de carga. No entanto, os principais desafios são a alta rigidez e a baixa bioatividade dos metais. Neste estudo, desenvolvemos um novo método para fabricar um novo tipo de andaimes de metal poroso bioativos e mecanicamente confiáveis - andaimes de Ti porosos densificados. O método consiste em dois processos de fabricação, 1) a fabricação de andaimes porosos de Ti por fundição por congelamento dinâmico e 2) revestimento e densificação dos andaimes porosos. O método de fundição por congelamento dinâmico para fabricar andaimes porosos de Ti permitiu a densificação de andaimes porosos, minimizando a contaminação química e os defeitos estruturais. O processo de densificação é distinto por três razões. Primeiro, o processo de densificação é simples, pois requer um controle de apenas um parâmetro (grau de densificação). Em segundo lugar, é eficaz, pois alcança aprimoramento mecânico e liberação sustentável de biomoléculas de andaimes porosos. Em terceiro lugar, tem amplas aplicações, pois também é aplicável à fabricação de andaimes porosos funcionalmente classificados por deformação espacialmente variada durante a densificação.

Introdução

Enquanto biomateriais metálicos têm sido amplamente utilizados como implantes de apoio de carga e dispositivos de fixação interna por causa da sua excelente resistência mecânica e elasticidade, ^1-3 envolvem dois desafios importantes: 1) incompatibilidade mecânico porque os metais são muito mais rígidos do que os tecidos biológicos, causando danos indesejáveis para os tecidos circundantes e 2) baixa bioactividade que muitas vezes resulta em fraca relação com os tecidos biológicos, muitas vezes provocam reacções de corpos estranhos (por exemplo, inflamação ou trombose). ^4-6 andaimes metálicos porosos têm sido propostos para promover o cre....

Protocolo

1. A fabricação de andaimes metálicos porosos

1. Prepare lamas Ti-canfeno por mistura em pó disponíveis comercialmente Ti, canfeno, e KD-4 depois de pesar as quantidades apropriadas de materiais como descrito na Tabela 1 para andaimes Ti porosos com porosidades quatro iniciais (40, 50, 60 e 70). Pour as suspensões em 500 ml de polietileno (PE) e rodar garrafas os frascos a 55 ° C durante 30 min num forno em moinho de bolas a 30 rpm.
2. Pour as lamas provenientes dos frascos de PE em alumínio cilíndrica (Al) moldes com um diâmetro de 60 mm e uma altura de 60 mm. Selar cada molde Al com a correspondente tampa de deslizamento Al e rodar o....

Resultados

O processo de fabrico usado para produzir suportes porosos Ti é ilustrado na Figura 1A. Ti é mantido em pó disperso homogeneamente em canfeno pela rotação contínua do recipiente a 44 ° C durante 12 h e, ao mesmo tempo canfeno líquido é totalmente solidificados, quaisquer sedimentos de pó Ti relativamente pesado pode ser minimizada. Como um resultado, o corpo verde homogénea Ti-canfeno foi produzido utilizando o processo de fundição de congelação dinâmica, como mostrado na Figura.......

Discussão

Embora os sistemas de Biometal têm sido amplamente utilizado para aplicações biomédicas, em particular, como materiais de suporte de carga, elevada rigidez e baixa bioactividade de metais têm sido consideradas como principais desafios. Neste estudo, foi estabelecido o método de fabricação de um novo sistema de metal, um andaime de metal poroso densificada que tem propriedades mecânicas, bem como biomiméticos superfície bioactiva com comportamento de libertação sustentável. As principais vantagens do nosso processo de fa.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Pó de titânio	Alfa Aesar	#42624-325	mesh, 99,5% (base de metais)
Camphene	SigmaAldrich	#456055	95%, C10H16
KD-4	Croda	­	Hipermer, dispersante polimérico
Solução Tampão de Fosfato (PBS)	Welgene	ML 008-01	­
Proteína Fluorescente Verde (GFP)	Genoss Co.	-	>98% de pureza, 1 mg/ml
Forno de moinho de bolas	SAMHENUG ENERGY	SH-BDO150	­
Liofilizador	Ilshin Lab.	PVTFD50A	e tímido;
Máquina de prensagem isostática a frio (CIP)	SONGWON SYSTEMS	CIP 42260	­
Forno de vácuo	JEONG MIN INDUSTRIAL	JM-HP20	­
máquina de chaege elétrica	FANUC robocut	0iB	Uso externo
Máquina de prensar	CG& S	AJP-200	e tímido;
Espectroscopia confocal de varredura a laser (CLSM)	Olympus	FluoView FV1000	Uso externo