1. El principio técnico es el control de la microestructura en relación con la función biológica .
La impresión 3D de metal crea estructuras 3D detalladas al derretir el polvo de metal una capa a la vez con la fusión del haz de electrones (EBM) o la fusión de láser selectivo (SLM) usando un poderoso haz . Sus principales beneficios provienen de:
Uso del software CAD para construir poros de gradiente (rango de tamaño de poro de 200–800 μ μm, porosidad de 60-85%) imitando con precisión la matriz extracelular natural;
La superficie rugosa a nivel de micro-nano (RA 1.6 μm) se construye interactuando con láser y polvo para mejorar la adhesión celular;
Compuesto multimaterial: el uso de un núcleo de aleación de titanio con un recubrimiento biocerámico en la misma estructura creará una mejor fuerza y rendimiento biológico .
2. Innovación de material: innovador en funcionalización y biocompatibilidad .
Mientras que la aleación de titanio convencional (Ti6al4v) tiene una excelente resistencia a la corrosión, su módulo elástico de 110 GPA es mucho más alto que el de los tejidos blandos (como la piel 50 kPa y el músculo 100 kPa) .
La distorsión de la red de control de Ti Ta (75 GPa) y Ti Nb (45 GPA) por medio de elementos de tantalum/niobio, reduciendo así la rigidez en el rango de coincidencia de tejidos blandos .
Cuando se completa la reparación, los soportes temporales absorben gradualmente la aleación de magnesio (que se degrada a una velocidad de 0 . 5–2 mm/año) y la aleación de zinc (que tiene propiedades antibacterianas).
Materiales inteligentes: bajo la acción de la temperatura corporal y adaptándose dinámicamente al proceso de curación del tejido, las aleaciones de memoria de forma (como NITI) recuperan su forma preestablecida .
De la imitación a la biónica funcional: diseño estructural
El diseño del andamio de metal ahora trasciende la reproducción de la forma anatómica y se mueve al dominio de los biomiméticos funcionales:
Canal de angiogénesis: diseñe microcanales espirales (300–500 μm de ancho) para ayudar a las células endoteliales a moverse en una dirección específica y formar redes de vasos sanguíneos .
Hacer pequeños surcos en la superficie del andamio ayuda a liberar factores de crecimiento como BMP -2 de manera controlada; El diseño tiene diferentes niveles, desde grandes poros que ayudan a las células a moverse a nanofibras que guían cómo se desarrollan las células .
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