Mechanical Properties of 3d Scaffolds for Bone Regeneration / 3d Karkasų, Skirtų Kaulų Regeneracijai, Mechaninių Savybių Tyrimas

Abstract

Vienas iš svarbiausių idealių karkasų kaulinių audinių inžinerijoje kriterijų yra biologinis suderinamumas -ląste-lės turi sukibti, migruoti paviršiumi ir, padedant karkasui, pradėti daugintis. Be to, po implantacijos karkasas turi sukelti nedidelę imuninės sistemos reakciją, tokiu būdu už-kertant kelią uždegimų reakcijoms, kurios padidina riziką, kad karkasas bus organizmo atmestas. Dar vienas svarbus kriterijus yra biodegradacija (biologinis skaidomumas) -žinant, kad karkasas nėra skirtas naudoti kaip nuolatinis implantas, todėl turi būti biologiškai skaidomas taip, kad būtų galima ląstelėms gamintis savo tarpląsteliniame už-pilde (Babensee et al. 1998). Šalutiniai skilimo produktai turi būti netoksiški ir gebėti pasišalinti iš organizmo nesutrikdant kitų organų veiklos.Mechaninės karkaso savybės idealiu atveju turėtų atitikti kaulinio audinio savybes toje vietoje, kurioje jis buvo implantuotas. Todėl vienas didžiausių iššūkių gaminant karkasus yra mechaninių savybių užtikrinimas (Hutmacher et al. 2000 Reikšminiai žodžiai: 3D mikroarchitektūra, adityvi gamyba, audinių inžinerija, karkasai, mechaninės savybės, polilaktinė rūgštis. ĮvadasKaulinio audinio karkasai reikalingi užpildant kaulų defektus ir tuštumas, atsiradusias dėl traumų ar ligų. Pastaruoju metu kaulų karkasai pradėti naudoti odontologijoje. Dantų praradimas yra susijęs ne tik su estetinės išvaizdos pokyčiais, bet ir su kramtymo funkcijos sutrikimu, kuris sukelia greitą kaulinio audinio atrofiją. Prarastų dantų alternatyva -implantai. Tačiau praktika rodo, kad maždaug vieno iš penkių pacientų žandikaulio kaulo nepakanka implantui įsriegti, todėl reikia kaulo priauginimo operacijos. Tam tikslui neorganinės medžiagos įkomponuojamos trimačiuose polimeriniuose karkasuose. Audinių inžinerijoje karkasai turėtų atkurti audinyje aptinkamo natyvaus užląstelinio užpildo biologines ir mechanines savybes, todėl itin svarbu parinkti tam tikrą porų dydį, elastingumą ir kitų savybių turintį karkasą.Nors karkasai gaminami iš įvairių medžiagų ir taikomi skirtingi gamybos būdai, bendras karkasams keliamas tikslas -regeneruoti skirtingus audinius ir organus. Nepriklausomai nuo audinio tipo, projektuojant karkasą, būtina užtikrinti, kad galutinis produktas atitiktų keliamus reikalavus.2016 © Straipsnio autoriai. Leidėjas VGTU leidykla "Technika". Šis straipsnis yra atvirosios prieigos straipsnis, turintis Kūrybinių bendrijų (Creative Commons) licenciją (CC BY-NC 4.0), kuri leidžia neribotą straipsnio ar jo dalių panaudą su privaloma sąlyga nurodyti autorių ir pirminį šaltinį. Straipsnis ar jo dalys negali būti naudojami komerciniams tikslams.