换一批3D生物描绘孔结构可控钙磷硅基骨修复支架的生物力学性能
Biomechanical properties of calcium silicate/calcium phosphate cement scaffolds with controllable porous structure for bone repair by 3D bioplotting
摘要目的 设计和制备新型钙磷硅基骨修复支架,研究其在不同外力作用下体外生物力学性能.方法 以自固化磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)、介孔硅酸钙(mesporous calcium silicate,MCS)为原料,通过3D生物描绘技术构建孔径分别为350、500 μm的MCS/CPC复合支架.采用扫描电镜观察支架表面形貌;分别通过万能力学试验机和动态力学分析仪,考察具有不同孔道结构MCS/CPC支架的抗压力学性能和不同频率动态周期性载荷作用下的力学性能.结果 通过3D生物描绘技术能够实现对钙磷硅基骨修复支架内部孔道结构的可控制备.孔径为350 μm的MCS/CPC支架具有较高的抗压力学强度[(9.80 ±0.39) MPa]和抗压模量[(132.50±4.30) MPa];此外,载荷频率在1～100 Hz范围内,孔径为350 μm的支架具有较高的储能模量.结论 通过3D生物描绘技术制备的孔径为350 μm的MCS/CPC复合支架不仅具有规则的连通孔道,还具有较高的抗压力学性能,能在动态载荷作用下保持结构稳定,适合作为一种新型的骨缺损修复材料.
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关键词
骨修复介孔材料硅酸钙3D生物描绘力学性能Bone repairMesoporous materialCalcium silicate3D bioplottingMechanical properties
分类号
R318.01（医用一般科学）
栏目名称
DOI
10.3871/j.1004-7220.2015.04.350
发布时间
2015-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
国家重大科学研究计划（2011CB013300）
国家重大科学研究计划（2012CB933604）
国家自然科学基金（81171707）
上海市卫生系统重要疾病联合攻关项目（2013ZYJB0501）
上海市教委重点学科建设项目（J50206）
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