IFM_201605 całość l - page 59

Inżynier i Fizyk Medyczny 5/2016 vol. 5
285
technologie
/
technologies
artykuł naukowy
/
scientific paper
W dalszej części pracy materiał przetworzony za
pomocą opisanej powyżej metody nazwano HA3DP.
W kolejnym etapie został poddany badaniom mającym
na celu określenie jego przydatności do zastosowań
w medycynie rekonstrukcyjnej. W celu przeprowadza-
nia badań porównawczych oraz poszerzenia możliwo-
ści zastosowań, w ramach prac przygotowano mody-
fikację otrzymanego materiału o kwas polilaktydowy
(PLA) poprzez impregnację próżniową umożliwiającą
wniknięcie i krystalizację PLA w porowatych próbkach
HA. Dalszej analizie poddano dwa przygotowane typy
materiałów. Procedury wytwarzania materiałów opi-
sanych przedstawiono schematycznie na rysunku 4.
Wyniki badań
Przygotowane zgodnie z opisaną metodą dwa typy
próbek na bazie hydroksyapatytu poddano badaniom
weryfikującym możliwość zastosowania ich do wytwa-
rzania zindywidualizowanych uzupełnień tkanek kost-
nych. Przy analizie uwzględniono trzy najważniejsze
charakterystyki warunkujące skuteczność stosowania takich
materiałów w regeneracji uszkodzeń układu szkieletowego, wy-
niki zaprezentowano na rysunku 5.
Analiza topografii i struktury wewnętrznej
Struktura fizyczna bioceramiki reprezentowana jest przez topo-
grafię powierzchni oraz jej porowatość. Chropowate powierzch-
nie sprzyjają przyczepianiu i namnażaniu komórek, jak również są
odpowiedzialne za zapoczątkowanie procesu formowania kości.
Kontrolowana makroporowatość sprzyja wrastaniu komórek we-
wnątrz oraz formowaniu systemów naczyniowych, natomiast
mikroporowatość stanowi miejsce przyczepiania pojedynczych
komórek, umożliwia przenikanie wszczepu płynami ustrojowymi
oraz zwiększa jego bioaktywność. Cecha ta również stanowi narzę-
dzie do manipulacji tempem degradacji materiału w organizmie.
Dodatkowo jest czynnikiem wspomagającym wewnętrzną osteo-
genezę niektórych fosforanów wapnia. W mikroporach uwięzione
zostają i koncentrują się proteiny, które w kontakcie z niezróżnico-
wanymi komórkami wywołają ich różnicowanie [20-22].
Analiza topografii przygotowanych materiałów została prze-
prowadzona z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej, wery-
fikacja struktury wewnętrznej przeprowadzona została za po-
mocą tomografii komputerowej, a wyniki przedstawione są na
zdjęciach na rysunku 6.
Charakterystyczne dla przygotowanej metody jest wytwa-
rzanie modeli poprzez łączenie ziaren proszku, o jakości prze-
tworzonego materiału stanowi zatem liczba i jakość połączeń
pomiędzy ziarnami. Przeprowadzona analiza materiałowa wyka-
zała znaczące połączenie ziaren proszku dla próbek HA3DP z za-
chowaniem wysokiej mikroporowatości wewnętrznej. W przy-
padku materiału HA3PD+PLA porowatość znacząco spadła
0
250
500
750
1000
1250
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[°C]
[h]
Rys. 4
. Cykl procesu spiekania dobrany do spiekania próbek wytwarzanych z HA technologią 3DP
Źródło: opracowanie własne.
Rys. 5
. Schemat przygotowania materiałów: HA3DP, HA3DP+PLA
Źródło: M. Rusińska [19].
Rys. 6
. Wyniki analizy SEM dla: HA3DP (a), HA3DP+PLA (b), analiza CT (c)
Źródło: opracowanie własne.
1...,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58 60,61,62,63,64
Powered by FlippingBook