Используя свои вышеупомянутые свойства, гидроксиапатит с помощью технологии керамического аддитивного производства нашел широкое применение в ортопедии, стоматологии и тканевой инженерии, устраняя основные болевые точки традиционных материалов.
1. Ортопедия: «индивидуальные каркасы» для индивидуального восстановления дефектов кости.
Традиционные материалы для восстановления кости в основном представляют собой стандартизированные продукты, что затрудняет адаптацию к сложной морфологии костных дефектов у пациентов (таких как оскольчатые переломы или дефекты неправильной формы после резекции опухоли кости). Однако с помощью фотополимеризованной керамической 3D-печати морфологию костного дефекта можно воспроизвести в соотношении 1:1 на основе данных компьютерной томографии пациента для изготовления персонализированных каркасов из гидроксиапатита. В случае восстановления дефекта большеберцовой кости, который мы завершили для больницы высшего-уровня, 3D-напечатанный на 3D-принтере гидроксиапатитовый каркас достиг места дефекта на 98%. Через шесть месяцев после-операции пациент смог нормально ходить, а рентгеновские снимки- показали, что каркас полностью сросся с существующей костью.
Кроме того, гидроксиапатит можно использовать для изготовления устройств внутренней фиксации, таких как искусственные позвонки и костные винты, совмещающих функции фиксации и-направления кости.
2. Стоматологическая сфера: «бионическая подложка» для зубных имплантатов и реставраций.
В зубных имплантатах гидроксиапатит можно использовать в качестве поверхностного покрытия (толщиной 5-10 мкм) для повышения прочности соединения между имплантатом и альвеолярной костью. Его биоактивность ускоряет межфазное сращение альвеолярной кости и имплантата, сокращая период заживления (с традиционных 3-6 месяцев до 1-2 месяцев). В то же время абатменты из гидроксиапатита, напечатанные на 3D-принтере, могут точно соответствовать морфологии коронки пациента, избегая проблемы «окклюзионного дискомфорта», связанной с традиционными абатментами. Имплантаты с гидроксиапатитовым покрытием, которые мы разработали для группы стоматологических исследований, после клинических испытаний достигли начальной стабильности имплантата (значение ISQ) более 75, что значительно выше, чем у имплантатов без покрытия (значение ISQ около 60).
3. Тканевая инженерия: функциональная платформа для клеточных носителей и устойчивого высвобождения лекарств.
Пористая структура гидроксиапатита не только способствует регенерации кости, но также служит переносчиком клеток (например, загружает мезенхимальные стволовые клетки) или носителем замедленного-высвобождения лекарств (например, загружает костный морфогенетический белок BMP-2), выполняя двойную функцию «восстановление + лечение». В нашем совместном проекте с биоинженерной компанией 3D-печатные каркасы из гидроксиапатита, загруженные BMP-2, достигли цикла высвобождения лекарства продолжительностью до 21 дня со стабильной скоростью высвобождения (отклонение суточного высвобождения менее или равно 10%), постоянно способствуя пролиферации костных клеток.
4. Эстетическая медицина: натуральный материал для восстановления и наполнения кожи.
Микросферы гидроксиапатита (размер частиц 50-200 мкм) можно использовать для дермального наполнения для устранения морщин, шрамов от прыщей и других проблем.-Они обладают хорошей биосовместимостью, не вызывают реакций на инородные тела и могут стимулировать регенерацию коллагена, достигая эффекта «длительного наполнения + восстановление кожи».. 3Технологию D-печати также можно использовать для подготовки пористых микроносителей из гидроксиапатита для использования в качестве каркасы в инженерии тканей кожи, обеспечивающие поддержку регенерации кожи у пациентов с ожогами и травмами.
