可溶性晶体性质对生物骨材料切削质量影响因素探究

为了弥补传统磨料水射流可能造成的磨料残存不利于组织愈合且存在毒害影响的不足,采用具有生物相容性的氯化钠、蔗糖和木糖醇3种可溶性晶体颗粒为磨料,通过改变横移速度和靶距对牛股骨进行切削,测量其表面粗糙度和切削深度,探究可溶性晶体性质对生物骨切削质量的影响。结果表明:氯化钠、蔗糖和木糖醇3种可溶性晶体颗粒作为磨料掺入射流束中,能够明显改善纯水射流切削生物骨材料的质量;可溶性晶体的密度、硬度、溶解性和晶体结构等性质对切削质量均有影响,在能够完全切透骨样的情况下,其中的密度差异表现最明显,密度小的可溶性晶体加工得到的骨样粗糙度更小;在不能够完全切透骨样的情况下,其中的溶解性差异表现最明显,溶解速度慢的晶体加工得到的骨样切削深度更大。在试验设计的参数条件下,3种可溶性晶体射流都能够完全实现生物骨材料的稳定切割,用密度最小的木糖醇颗粒为磨料切削时,在压力为280 MPa,横移速度为10 mm/min,靶距为1 mm时,表面粗糙度值Ra最小,Ra值为3.19μm;用溶解速度慢的蔗糖为磨料,在压力为280 MPa,横移速度为10 mm/min,靶距为1 mm时,最大切削深度值为47.15 mm。

3D打印HAP-GEL支架复合BMSCs和HUVECs细胞修复兔颅骨缺损

目的:探讨3D打印羟基磷灰石晶体-可溶性胶原(hydroxyapatite-geltin,HAP-GEL)支架复合骨髓间充质干细胞(bone regeneration bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)和人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)组织工程骨对兔颅骨缺损的修复效果。方法:将3D打印的HAP-GEL复合物支架与BMSCs和HUVECs共培养;制作颅骨缺损模型,随机分为3组,即单独HAP-GEL支架组,HAP-GEL支架复合细胞组和空白对照组。术后12周对标本进行大体观察和X线检测,分析骨修复情况。结果:大体标本观察,空白对照组仅有少量骨质形成;HAP-GEL组材料有部分降解,骨缺损边缘较清晰;HAP-GEL复合细胞组骨痂形成较多,骨缺损界限不清。X射线显示,空白对照组骨缺损为较明显的透射影;与HAP-GEL组相比,HAP-GEL复合细胞组缺损区域密度明显增高,接近正常骨组织。结论:负载有细胞的HAP-GEL复合体对兔颅骨缺损的修复效果优于单纯HAP-GEL支架材料,是一种相对理想的骨缺损修复替代材料。