糖球造孔法制备三维多孔钛支架及性能表征

骨组织工程支架的贯通性及其力学性能对其体内的生物学表现具有重要影响。多孔支架结构在骨组织修复和替换过程中起着支撑细胞黏附的作用。本研究以钛粉为原料,采用甲壳素溶胶体系和糖球造孔剂制备多孔Ti支架,考察不同Ti含量浓度对支架的孔隙率、收缩率、宏孔尺寸及抗压强度的影响。结果表明,当Ti浓度为50%时,支架具有相对优异的孔隙结构及抗压强度,Ti含量为30%,支架易在烧结过程中发生塌陷,而Ti浓度为70%时,会使得支架孔隙较为封闭,贯通性变差。后续对Ti-50支架应用两种方法进行干燥,考察自然干燥法与冷冻干燥法下支架的收缩率与质量降低率。结果表明,冷冻干燥法对支架进行干燥后,更利于样品形貌的保持。

3D打印Ti6Al4V钛合金支架的力学性能及生物相容性

以3D打印技术制备的多孔Ti6Al4V钛合金支架为研究对象,研究其显微结构特征与力学性能的关系,利用骨髓间充质干细胞研究多孔钛合金支架的生物相容性,以及在家兔全层骨缺损模型中研究支架周围骨质的生长情况。结果表明:3D打印的多孔Ti6Al4V钛合金支架的力学性能受其多孔特性的影响,具有较适合人体需求的初始强度;同时材料具有良好的细胞生物相容性;且多孔支架中的立体网格结构为细胞提供了生长空间,增加了骨髓间充质干细胞的增殖能力,促进了钛合金支架微孔中骨组织长入的速度。