Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fabrication of composite polyurethane/hydroxyapatite scaffolds using solvent-casting salt leaching technique

Wosek J.

Advances in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, nr 1(43)

14--20

EN

Scaffolds are porous three-dimensional structures which are used to fill bone losses and make them possible to cells to grow. Many different structural and biological properties are required from them: porosity, mechanical strength and biocompability. The present research is aimed at development of composite polyurethane/hydroxyapatite scaffolds by using the solvent-casting salt leaching method. The SEM examinations were applied to assess the structure of obtained scaffolds.

2

Skafoldy hydroksyapatytowe i kompozytowe wytwarzane metodą robocasting

Gryń K., Chłopek J.

Engineering of Biomaterials

|

2009

|

Vol. 12, no. 89-91

200--203

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.

3

Rusztowania hydroksyapatytowe do zastosowań medycznych wykonane metodą „Robocasting" - wstępne testy

Gryń K., Chłopek J.

Engineering of Biomaterials

|

2008

|

Vol. 11, no. 81-84

76

PL

Celem prowadzonych badań było wstępne przebadanie i opisanie własności fizycznych, mechanicznych i biologicznych porowatych rusztowań hydroksyapatytowych wykonanych metodą „Robocasting". Badaniom poddano próbki o różnych wariantach geometrii strukturalnej przy zachowaniu tych samych wymiarów zewnętrznych. Wydrukowano trzy rodzaje próbek: siatka gęsta, siatka rzadka, materiał lity. Własności wytrzymałościowe wyznaczono w próbie trójpunktowego zginania. Stwierdzono, że w porównaniu z kością naturalną własności wytrzymałościowe próbek są niższe i pogarszają wraz ze wzrostem makroporowatości. Złożoną mikro i makro strukturę wydrukowanych i spieczonych próbek pokazano na zdjęciach wykonanych przy użyciu mikroskopu skaningowego (SEM). Nie stwierdzono defektów o innej niż osnowa mikrostrukturze. Materiał po spiekaniu był jednorodny w całej objętości (nawet w miejscach połączenia warstw). Wykonano testy w środowisku SBF (simulated body fluid). Po 8 dniach inkubacji zaobserwowano na powierzchni próbek pojawienie się kalafiorowatych struktur apatytowych, a dodatkowo po 14 dniach narosły kryształy chlorkowe. Po przeprowadzonych analizach stwierdzono, że mimo niskich własności wytrzymałościowych drukowane struktury przestrzenne mogą służyć do zastosowań medycznych. Wystarczająca sztywność, odpowiednia porowatość a także biozgodność pozwala na ich zastosowanie jako rusztowań dla komórek - skafoldów. Dodatkową zaletą metody „Robocasting" jest możliwość wykonywania obiektów o dowolnych kształtach, dzięki czemu idealne dopasowanie implantu np.: do ubytku, który ma być wypełniony, nie nastręcza trudności. Dalsze badania będą nastawione na testy odpowiedzi komórkowej (in vitro i in vivo) w celu dokonania pełnego opisu materiału.

EN

The purpose of this preliminary research was to investigate and describe mechanical properties, micro and macro structure and the behavior in immersion solution of 3D hydroxyapatite structures manufactured by "Robocasting". Three different macrostructures were printed and taken under investigation: fine grid, coarse grid and bulk material. It was observed that mechanical properties of such samples in comparison with natural bone are lower and deteriorate with porosity (the bigger macroporosity the lower mechanical properties). For structural analysis of printed and sintered samples scanning electron microscope (SEM) pictures were taken. No defects, bonding or other imperfection in the macrostructure were found. Material was fully homogenous even in layer-to-layer contact areas. Biological activity was tested in simulated body fluid (SBF). After 8 days of incubation SEM pictures revealed apatite structures formed on the samples' surface. Some chloride crystals were observed after 14 days. Analyses show that low mechanical properties are not decisive and do not exclude such structures from medical applications. Sufficient stiffness, appropriate porosity and biocompatibility allow to use them as scaffolds for bone cells growth. Another big advantage of "Robocasting" is an arbitrary shape of manufactured samples. It gives an opportunity to create scaffold (implant) perfectly fitted e.g. to fill the bone tissue defects. That is why consecutive research will be focused on more accurate tests (in vitro and in vivo) to fully describe of manufactured structures.