Folosind proprietățile menționate mai sus, hidroxiapatita, prin tehnologia de fabricare a aditivilor ceramici, a obținut aplicații profunde în ortopedie, stomatologie și ingineria țesuturilor, abordând punctele dureroase de bază ale materialelor tradiționale.
1. Ortopedie: „Eschele personalizate” pentru repararea personalizată a defectelor osoase
Materialele tradiționale de reparare a oaselor sunt în mare parte produse standardizate, ceea ce face dificilă adaptarea la morfologiile complexe ale defectelor osoase la pacienți (cum ar fi fracturile mărunțite sau defecte neregulate după rezecția tumorii osoase). Cu toate acestea, prin imprimarea 3D din ceramică fotopolimerizată, morfologia defectului osos poate fi replicată 1:1 pe baza datelor de scanare CT ale pacientului pentru a pregăti schele personalizate de hidroxiapatită. Într-un caz de reparare a defectului tibial pe care l-am finalizat pentru un spital de-nivelul superior, schela de hidroxiapatită imprimată 3D-a realizat o potrivire de 98% la locul defectului. La șase luni după-operație, pacientul a putut să meargă normal, iar-razele X au arătat că schela s-a fuzionat complet cu osul existent.
În plus, hidroxiapatita poate fi utilizată pentru fabricarea dispozitivelor de fixare internă, cum ar fi vertebre artificiale și șuruburi osoase, combinând funcțiile de fixare și de ghidare-osului.
2. Câmpul dentar: un „substrat bionic” pentru implanturi dentare și restaurări
În implanturile dentare, hidroxiapatita poate fi utilizată ca acoperire de suprafață (5-10 μm grosime) pentru a spori puterea de legătură între implant și osul alveolar. Bioactivitatea sa accelerează fuziunea interfacială a osului alveolar și a implantului, scurtând perioada de vindecare (de la tradiționalele 3-6 luni la 1-2 luni). Simultan, bonturile pentru implanturi de hidroxiapatită imprimate 3D se pot potrivi precis cu morfologia coroanei pacientului, evitând problema „disconfortului ocluzal” asociată bonturilor tradiționale. Implanturile acoperite cu hidroxiapatită pe care le-am dezvoltat pentru o echipă de cercetare stomatologică, după testarea clinică, au obținut o stabilitate inițială a implantului (valoarea ISQ) de peste 75, semnificativ mai mare decât implanturile neacoperite (valoarea ISQ în jur de 60).
3. Ingineria țesuturilor: o platformă funcțională pentru purtători de celule și eliberare susținută de medicamente
Structura poroasă a hidroxiapatitei nu numai că ghidează regenerarea osoasă, ci servește și ca purtător celular (de exemplu, încărcarea celulelor stem mezenchimale) sau purtător cu eliberare susținută-de medicament (de exemplu, încărcarea proteinei morfogenetice osoase BMP-2), realizând o funcție dublă de „reparare + tratament”. În proiectul nostru de colaborare cu o companie de bioinginerie, schelele de hidroxiapatită imprimate 3D încărcate cu BMP-2 au realizat un ciclu de eliberare a medicamentului de până la 21 de zile cu o rată de eliberare stabilă (abatere de eliberare zilnică Mai mică sau egală cu 10%), promovând continuu proliferarea celulelor osoase.
4. Medicina estetică: un material natural pentru repararea și umplerea pielii
Microsferele de hidroxiapatită (dimensiunea particulelor 50-200μm) pot fi folosite pentru umplerea dermică pentru a îmbunătăți ridurile, cicatricile de acnee și alte probleme-au o bună biocompatibilitate, nu provoacă reacții la corpuri străine și pot stimula regenerarea colagenului, obținând un efect de „de lungă durată” de umplere a pielii poate fi, de asemenea, utilizată pentru repararea tehnologiei de imprimare{4} micropurtători de hidroxiapatită pentru utilizare ca schele în ingineria țesuturilor pielii, oferind suport pentru regenerarea pielii la pacienții cu arsuri și traumatisme.
