تصنيع ميكانيكيا الانضباطي والحيويه المعادن سقالات للتطبيقات الطبية الحيوية

ملخص

تم تصنيع السقالات المعدنية النشطة بيولوجيا والموثوقة ميكانيكيا من خلال طريقة تتكون من عمليتين ، صب التجميد الديناميكي لتصنيع Ti المسامي ، وطلاء وتكثيف سقالات Ti. عملية التكثيف بسيطة وفعالة وقابلة للتطبيق على تصنيع السقالات المتدرجة وظيفيا.

الملخص

تم استخدام أنظمة المعادن الحيوية على نطاق واسع للتطبيقات الطبية الحيوية ، على وجه الخصوص ، كمواد حاملة. ومع ذلك ، فإن التحديات الرئيسية هي الصلابة العالية وانخفاض النشاط الحيوي للمعادن. في هذه الدراسة ، قمنا بتطوير طريقة جديدة لتصنيع نوع جديد من السقالات المعدنية المسامية النشطة بيولوجيا والموثوقة ميكانيكيا والسقالات المسامية المكثفة. تتكون الطريقة من عمليتين للتصنيع ، 1) تصنيع سقالات Ti المسامية عن طريق الصب الديناميكي بالتجميد ، و 2) طلاء وتكثيف السقالات المسامية. سمحت طريقة الصب بالتجميد الديناميكي لتصنيع سقالات Ti المسامية بتكثيف السقالات المسامية عن طريق تقليل التلوث الكيميائي والعيوب الهيكلية. عملية التكثيف مميزة لثلاثة أسباب. أولا ، عملية التكثيف بسيطة ، لأنها تتطلب تحكما في معلمة واحدة فقط (درجة التكثيف). ثانيا ، إنه فعال ، لأنه يحقق التعزيز الميكانيكي والإفراج المستدام للجزيئات الحيوية من السقالات المسامية. ثالثا ، لها تطبيقات واسعة ، لأنها قابلة للتطبيق أيضا على تصنيع السقالات المسامية المتدرجة وظيفيا عن طريق سلالة متغيرة مكانيا أثناء التكثيف.

المقدمة

بينما الحيوية المعدنية وقد استخدمت على نطاق واسع كما يزرع الحاملة والأجهزة التثبيت الداخلية بسبب قوتها ممتازة الميكانيكية ^{والمرونة،} 1-3 أنها تنطوي على تحديين أساسيين: 1) عدم تطابق الميكانيكية لأن المعادن هي أشد بكثير من الأنسجة البيولوجية، مما تسبب في أضرار غير مرغوب فيها إلى الأنسجة المحيطة و2) النشاط الحيوي المنخفض الذي غالبا ما يؤدي إلى ضعف التفاعل مع الأنسجة البيولوجية، وكثيرا ما أثار ردود فعل جسم غريب (مثل التهاب أو تجلط الدم). وقد اقترحت ^4-6 السقالات المعدنية المسامية لتعزيز نشوب العظام في الهياكل، وتحسين الاتصال العظام زرع حين قمعت آثار درعا الإجهاد بسبب انخفاض صلابة من ^7-9 وعلاو....

البروتوكول

1. تصنيع السقالات المعدنية المسامية

1. إعداد عجائن تي الكمفين عن طريق خلط مسحوق تي المتاحة تجاريا، الكمفين، وKD-4 بعد الموازنة بين كميات مناسبة من المواد كما هو موضح في الجدول رقم 1 لالسقالات تي التي يسهل اختراقها مع أربعة المساميات الأولية (40، 50، 60، و 70). صب عجائن إلى 500 مل البولي إثيلين (PE) زجاجات وتدوير الزجاجات على 55 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة في فرن الكرة مطحنة في 30 دورة في الدقيقة.
2. صب عجائن من زجاجات PE إلى الألومنيوم أسطواني (آل) قوالب التي يبلغ قطرها 60 ملم وارت....

النتائج

ويتضح من عملية التصنيع المستخدمة لإنتاج السقالات تي مسامية في الشكل 1A. يتم الاحتفاظ فرقت مسحوق متجانس تي في الكمفين بالتناوب المستمر للحاويات في 44 درجة مئوية لمدة 12 ساعة و، في حين عزز الكمفين السائل تماما، أي رواسب من مسحوق تي ثقيل نسبيا يمكن التقليل. ونتيجة لذلك، تم إنتاج الجسم أخضر متجانس تي الكمفين باستخدام عملية التجميد الصب الديناميكية كما هو مبين في الشكل 1B، التي يتم فيها حاصرت 3-الأبعاد مترابطة المسام ا.......

المناقشة

في حين نظم biometal استخدمت على نطاق واسع لالتطبيقات الطبية الحيوية، وخاصة، والمواد الحاملة، وصلابة عالية والنشاط الحيوي منخفض من المعادن تم اعتبار تحديات كبيرة. في هذه الدراسة، أنشأنا طريقة تصنيع نظام المعدن الجديد، وهو مكثف سقالة معدنية مسامية الذي له خصائص الميكانيكية الجزيئية الحيوية وكذلك سطح النشطة بيولوجيا مع السلوك الإفراج المستدام. أهم مزايا طريقة تصنيع لدينا وتشمل 1) أي تغيير في تجميد ديناميكية طريقة الصب السابق الذي وضعنا بالفعل، ²⁸ 2) السيطرة على واحدة المعل.......

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
مسحوق التيتانيوم	Alfa Aesar	# 42624-325	شبكة ، 99.5٪ (أساس المعادن)
Camphene	SigmaAldrich	# 456055	95٪ ، C10< / sub>H16< / sub>
KD-4	Croda	& shy;	هايبرمر ، مشتت بوليمري
محلول عازلة الفوسفات (PBS)	Welgene	ML 008-01	&sche;
بروتين الفلورسنت الأخضر (GFP) شركة	Genoss	-	>98٪ نقاء ، 1 مجم / مل
فرن مطحنة الكرة	SAMHENUG ENERGY	SH-BDO150	& shy ؛
مجفف تجميد	Ilshin Lab.	PVTFD50A	وخجول.
آلة الضغط المتساوي البارد (CIP)	SONGWON SYSTEMS	CIP 42260	&SCHE;
فرن الفراغ	JEONG MIN INDUSTRIAL	JM-HP20	& sche;
آلة chaege الكهربائية	FANUC robocut	0iB	للاستخدام الخارجي
آلة الصحافة	CG & S	AJP-200	& خجول;
التحليل الطيفي للمسح بالليزر متحد البؤر (CLSM)	Olympus	FluoView FV1000	الاستخدام الخارجي