用于骨再生的介孔生物活性玻璃3D打印支架中的多尺度孔隙结构
组织与器官
2021-04-06 v1
摘要
为提高MBG-PCL复合支架的成骨能力，在3D打印的MBG-PCL支架的杆件中构建了微孔，以制造具有由介孔、微孔和宏孔组成的多尺度孔隙的结构。3D打印赋予了宏孔，而微孔通过从杆件中去除造孔剂形成，MBG颗粒则负责介孔。使用PCL、MBG和磷酸盐缓冲盐水(PBS)颗粒的混合物进行3D打印，随后将PBS浸出。研究了微孔PCL(pPCL)作为阴性对照、微孔MBG-PCL(pMBG-PCL)和非微孔MBG-PCL(MBG-PCL)。扫描电子显微镜、压汞孔隙测定法和微计算机断层扫描表明，PBS的去除导致杆件内部形成微孔，pPCL和pMBG-PCL的孔隙率均约为30%，两种结构的总体孔隙率均为80-90%。相比之下，MBG-PCL组的微孔率为6%，总体孔隙率为70%。在pMBG-PCL浸出后发现了早期矿化，这在使用仿生矿化实验时导致了更均匀的磷酸钙层的形成。微孔和非微孔试样的机械性能范围为5至25 MPa，因此微孔是影响压缩性能的决定性因素。MC3T3-E1代谢活性在pMBG-PCL中增加，同时RUNX2的产生增加。因此，3D打印生物陶瓷复合结构内的微孔可能带来额外的物理和生物学益处。
引用
@article{arxiv.2104.01458,
title = {Multiscale porosity in mesoporous bioglass 3D-printed scaffolds for bone regeneration},
author = {M. Natividad Gomez-Cerezo and Juan Pena and Saso Ivanovski and Daniel Arcos and Maria Vallet-Regi and Cedryck Vaquette},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.01458},
year = {2021}
}
备注
34 pages, 10 figures