Резюме

Заден план

Костното скеле е един от най-ефективните методи за лечение на костен дефект. Идеалното скеле от костна тъкан трябва не само да осигурява място за растеж на костната тъкан, но и да има достатъчна механична якост, за да поддържа областта на костния дефект. Освен това скелето трябва да осигурява персонализиран размер или форма за костния дефект на пациента.

Методи

В това проучване, съдържащите стронций Mg-легирани воластонит (Sr-CSM) биокерамични скелета с контролируем размер на порите и структура на порите са произведени чрез 3D директно писане с мастило. Биологичните свойства на Sr-CSM скелета бяха оценени чрез способността за образуване на апатит, способността за пролиферация in vitro на стволови клетки от костния мозък на заека (rBMSCs) и активността на алкална фосфатаза (ALP), използвайки β-TCP и Mg-легирани воластонит (CSM) скелета като контрол. Силата на сгъстяване на три образца на скеле беше изследвана след пълното им изсушаване, докато беше потопена в разтвор на Tris – HCl за 0, 2,4 и 6 седмици.

Резултати

Резултатите от механичните тестове показаха, че съдържащите стронций легирани с Mg воластонит (Sr-CSM) скелета имат приемлива първоначална якост на компресия (56 MPa) и поддържат добра механична стабилност по време на разграждането in vitro. Биологичните експерименти показват, че Sr-CSM скелета имат по-добра способност за образуване на апатит. Клетъчните експерименти показаха, че Sr-CSM скелето има по-висока способност за клетъчна пролиферация в сравнение с β-TCP и CSM скелето. По-високата активност на ALP на скелето Sr-CSM показва, че той може по-добре да стимулира остеобластната диференциация и костната минерализация.

Заключения

Следователно, скелетата Sr-CSM не само имат приемлива якост на компресия, но също така имат по-висока биоактивност на остеогенезата, която може да се използва в скелетата за инженерно развитие на костната тъкан.

Заден план

Реконструкцията на костната тъкан, причинена от травма или тумор, особено големи сегменти от реконструкция на носеща костна тъкан, все още е изправена пред големи предизвикателства пред клиницистите. През последните години костното скеле се превърна в най-ефективното лечение за костни дефекти [1]. В сравнение с реконструираната костна реконструкция, реконструкцията на кората на кората не само изисква добра костна индуктивност на костните скелета, за да стимулира костното образуване и ангиогенезата, но също така има сила на компресия, съвпадаща с кортикалната кост. Като кандидат материал за костни импланти, биокерамиката от калциев силикат (воластонит) е известна със своята отлична биосъвместимост [2]. В сравнение с хидроксиапатит и калциев фосфат, воластонитът има по-висока биоактивност, остеоиндуктивност и остеоинтеграция [3]. Освен това йони Ca и Si, освободени от воластонит, имат синергичен ефект върху клетъчната пролиферация и диференциация на костите [4]. Силата на компресия на изработеното воластонитово скеле обаче е 20 MPa [5], което е само в границите на губещата кост (11–24 MPa) [6], поради което не може да задоволи възстановяването на костни дефекти в носещите зони.

стронций

Схематична диаграма на експериментална настройка на биокерамично скеле