Een nieuwe bottenvervanger gemaakt van 3D-geprinte glas

Je denkt misschien dat glas geen bedrijf heeft als een vervanging voor bot, maar het blijkt dat de twee materialen veel overeenkomsten hebben. Voor een nieuwe studie gepubliceerd in ACS nanoonderzoekers ontwikkelden een 3D-printbaar bio-actief glas dat diende als een effectief botvervangingsmateriaal. Bij konijnen liep het de groei van de botcellen beter op dan normaal glas en een commercieel verkrijgbare bottenvervanger.

Zowel bot als glas kunnen het gewicht beter verdragen dan ze kunnen weerstaan ​​worden uitgerekt vanwege de kristallijne structuren van de moleculen en mineralen die ze vormen. Maar in tegenstelling tot bot, kan het hoofdingrediënt in glas – ziliek – in vloeibare vorm bestaan ​​en kan 3D worden afgedrukt in elke gewenste vorm, zoals een perfecte match met een ontbrekend botgedeelte. Het meeste 3D-printable glas vereist echter giftige kunststofmiddelen, of het glas moet worden gefuseerd bij temperaturen hoger dan 2.000 ° F (1.100 ° C).

Dus, Jianru Xiao, Tao Chen, Huanan Wang en collega’s wilden een 3D-printbaar glas ontwikkelen dat geen weekmakers of extreem hoge temperaturen nodig had om te dienen als een steiger voor botvormende cellen.

De onderzoekers combineerden tegengesteld aan geladen silica-deeltjes evenals calcium- en fosfaationen-beide waarvan bekend is dat ze botcelvorming induceren-om een ​​afdrukbare, bio-actieve glazen gel te vormen. Nadat het glas was gevormd met een 3D -printer, werd het gehard in zijn uiteindelijke vorm in een oven bij een relatief koele 1.300 ° F (700 ° C). Vervolgens testten ze het nieuwe bio-glas op een 3D-geprinte gewone silicaglasgel en een commercieel verkrijgbare tandheelkundige vervanging door schadeschade in levende konijnen te herstellen.

Hoewel het commerciële product sneller bot groeide, duurde het bio-glas langer groei; Na acht weken waren de meeste aanwezige botcellen gegroeid op de bio-glazen steiger. Het gewone glas had nauwelijks een bottencelgroei. De onderzoekers zeggen dat dit werk een gemakkelijke, goedkope manier aantoont om een ​​bio-glas botvervanger te printen, die brede toepassingen zou kunnen hebben in de medicijnen en engineering.