患者特定和生理负荷持续的人工移植物用于关键大小节段性骨缺损的融合
摘要：针对临界大小缺陷，目前常用的治疗方法包括自体或异体骨移植、牵引骨再生和膜诱导。然而，这些方法存在较大的不足之处，促使了合成骨移植替代品的发展。通过使用三维打印技术，我们制造了一种可生物降解且能承受生理负载的骨移植替代品，该技术具有多样化的参数可根据患者特定情况进行定制。该替代品的内部结构由垂直和水平导管组成，按照径向的孔隙度和孔径梯度有序排列，以模拟包裹松质骨的骨质骨。替代品的直径为30mm，高度为10mm，旨在修复临界大小的长骨缺损。对这些移植替代品的压缩性能进行测试后发现，其与成人人股骨的性能相当。此外，承载两倍人体躯干重量（800N）的动态疲劳测试表明，骨移植替代品能在200,000个周期内迅速稳定，表明其能够支撑负重，并在骨细胞增殖和矿化过程中逐渐降解。此外，该移植替代品还与人胎儿成骨细胞接种，验证了细胞的均一附着和细胞相容性。同时，通过使用人骨髓间充质干细胞分化的成骨细胞，在28天的动态培养中不同的加载方案下培养，之后将这些组织构建物进行疲劳测试。动态培养中加载的频率对矿化速率有显著影响，特别是在2Hz下，经Azure红染色显示有大量钙沉积物。综上所述，这些骨移植替代品有望作为骨科植入物，促进临界大小骨缺损的修复。
作者：Rebecca Chung, Dilhan M. Kalyon, Antonio Valdevit
论文ID：1807.05622
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2018-07-17