Skafoldy hydroksyapatytowe i kompozytowe wytwarzane metodą robocasting

• Autorzy: Gryń K. , Chłopek J.

Warianty tytułu

EN

Development of hydroxyapatite and hydroxyapatite/polymer composite scaffolds by robocasting

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W celu poprawy własności mechanicznych implantów kostnych a także chęci odtworzenia rozwiązań wypracowanych przez naturę stale prowadzi się poszukiwania nowych materiałów i technologii wytwórczych. W artykule przedstawiono badania nad rusztowaniami hydroksyapatytowymi (HA) i kompozytowymi o kontrolowanej porowatości wykonanymi metodą Robocasting. Celem badań było wytworzenie materiału bazującego na rusztowaniach HA naśladującego strukturalnie naturalną kość, która zbudowana jest z dwóch głównych składników: organicznej macierzy, składającej się głównie z jednorodnie zorientowanych włókien kolagenowych stanowiących ok. 30wt% i porowatego szkieletu mineralnego zbudowanego z fosforanów wapnia (HA) – ok.70wt%. Dzięki takiej budowie kość jest lekka i sztywna a jednocześnie zachowuje elastyczność w pewnym zakresie. To stanowi o jej naturalnej odporności na obciążenia dynamiczne. Porowate rusztowania bioceramiczne, w dużo większym stopniu niż bioceramika gęsta, podatne są na uszkodzenia związane z obciążeniami dynamicznymi. Ich kruchość stanowi poważny problem i znacząco ogranicza stosowanie takich materiałów. Z tego powodu poszukuje się sposobów polepszających ich własności wytrzymałościowe. Opierając się na zasadach biomimetyzmu zdecydowano o wykonaniu kompozytu ceramiczno-polimerowego.

EN

The quest for a better bone implant and mimicing the nature led to a new material preparation. This article presents further research on Robocasting and controlled porosity bioceramic scaffolds. The aim was to fabricate a compo-site material based on hydroxyapatie scaffold. Because natural bone consists of two main compounds: mineral matrix (hydroxyapatite ≈70%) and organic part (mostly collagen fibrils ≈30%). It was decided to strengthen pure HA robocasted scaffolds with the poly-lactide L-glicolide (PGLA 85/15) which is resorbable polymer widely used in medical applications. HA scaffolds were embedded in PGLA. Newly produced composites were tested and results were compared with pure HA scaffolds. Structural and mechanical testing was conducted. It was observed that HA/PGLA composite has much higher values of Fmax and σ when compared with pure HA. Important fact which has to be highlighted is that after compressive test pure HA samples turned into rubble whereas HA/PGLA stayed coherent and kept their shape.

Słowa kluczowe

PL

skafoldy kompozytowe; skafoldy hydroksyapatytowe; metoda robocasting

EN

composite scaffolds; hydroxyapatite scaffolds; Robocasting

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 12, no. 89-91
• Strony: 200--203
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Gryń K.

• Wydział Metali Nieżelaznych, AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Chłopek J.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1]. J.Cesarano, P.Clavert: “Freeforming object with low binder slurry”; US Patent #6027236, 2000
• [2]. E.Saiz, L.Gremillard, G.Menendez, K.Gryn, P.Miranda, A.P.Tomsia: “Preparation of porous hydroxyapatite scaffolds”; Material Science and Engineering C, Vol.27, Issue 3, April 2007, 546-550.
• [3]. K.Gryń, J.Chłopek, E.Saiz, A.P.Tomsia: “ Sposób wytwarzania materiałów o kontrolowanej porowatości z hydroksyapatytu przy wykorzystaniu metody Robocasting”; Engineering of Biomaterials, No.62, Vol.X, June 2007, 26-29.
• [4]. Z.Jaegermann, A.Ślósarczyk: „ Gęsta i porowata ceramika korundowa w zastosowaniach medycznych”; AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2007.

Uwagi

Zakres stron na podstawie wersji drukowanej