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3D打印机多孔Ti6Al4V 用于改进牙科植入物

      由于植入物仍然是牙科患者面临的挑战,来自台湾的研究人员正在尝试更好的方法来适应失败的植入物必须移除后的骨缺损。他们的研究结果概述在“3D激光打印多孔Ti6Al4V牙科植入物的骨支持受损”中。

 

      对于种植失败的牙科患者,尤其是种植体周围炎症的患者来说,缺乏合适的支撑牙槽骨是一个常见问题。缺陷可能导致附着和骨再生减少,同时临床改善减少。通过生物打印的骨组织工程(这里,生物活性识别植入物是在eosint m 280系统上制造的),作者预见到了一系列新的可能性,通过创建具有如下特征的组织支架的能力,患者可以获得这些新的可能性:

  1. 内部架构

  2. 多孔性

  3. 互连性

  4. 患者特定尺寸      

 

      植入物在家兔身上进行试验,标本可用于X光和CT评估,以及生物力学分析。在不同的植入部位测试骨入口,并对每个区域进行评估。生物力学测试显示了植入物的组织学反应,以及与骨生长相关的强度“逐步增加”,以及工程组织的矿化和成熟的影响。与表面光滑的对照组相比,表面粗糙的种植体显示出更好的骨整合。

 

             

      显微CT分析。拍摄股骨远端的射线照片,其方向与植入物长轴的长轴垂直和平行,然后将受试者放置在具有适当稳定性的CRA-Niocaudal方向的微型CT扫描仪中。使用CTVOX 2.4软件重建数据集。组织体积(tv:mm3)、骨体积(bv:mm3)、骨体积百分比(bv/tv:%)、骨小梁厚度(tb.th:mm)、骨小梁分离(tb.sp:mm)、总多孔性[po(tot):%]、分割骨表面与感兴趣区域总体积之比(骨表面/组织体积;即:分析骨表面密度)和界面表面;骨矿物密度(BMD)结果以mg/cm3表示。

 

      刚度的产生是由于粉末烧结技术导致了多孔结构网络的形成。压缩和疲劳试验也证明了合适的性能,使研究团队能够在机械性能和孔隙连通性之间进行折衷。通过在纳米尺度上扩大孔隙宽度,作者还能够保持表面粗糙度不变的情况下,增加生物活性特征,加速骨形成。

 

      “虽然用限定的多孔支架结构制造钛合金牙科植入物有希望提高植入物骨诱导的策略,但在一项研究中,使用激光束熔化3D打印机技术来制造具有三种控制孔径的多孔Ti6Al4V牙科植入物。(200、350和500毫米),350和500毫米孔径的植入物在细胞生长、迁移和粘附方面表现出更好的生物相容性。350mm的孔径为改善周围骨骼的机械屏蔽和种植体本身的骨诱导提供了最佳的可能性。

 

      “为了优化临床结果,必须在不牺牲其力学性能的情况下,进一步研究不同孔径和多孔性的影响。”     

  

      骨再生仍然是医学研究人员面临的挑战。跨越多个医学领域,在3D打印中,希望是通过患者特异性细胞,可以实现更好的可持续性。虽然牙科植入物对于众多的患者来说非常重要,但已经为骨骼的可持续性创建了各种3D打印机植入物,从使用纳米纤维管到多孔金属生物材料,甚至是钛合金。


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