Hydroxyapatit, genom att utnyttja sina ovannämnda egenskaper, genom tillverkningsteknik för keramiska additiv, har uppnått djupa tillämpningar inom ortopedi, tandvård och vävnadsteknik, vilket tar itu med de centrala smärtpunkterna i traditionella material.
1. Ortopedi: "Anpassade ställningar" för personlig bendefektreparation
Traditionella benreparationsmaterial är mestadels standardiserade produkter, vilket gör det svårt att anpassa sig till de komplexa morfologierna av bendefekter hos patienter (såsom finfördelade frakturer eller oregelbundna defekter efter bentumörresektion). Genom fotopolymeriserad keramisk 3D-utskrift kan dock bendefektens morfologi replikeras 1:1 baserat på patientens CT-skanningsdata för att förbereda personliga hydroxyapatitställningar. I ett reparationsfall för skenbensdefekter som vi slutförde för ett-sjukhus på toppnivå, uppnådde den 3D-tryckta hydroxiapatitställningen en 98 % passning till defektplatsen. Sex månader efter operationen kunde patienten gå normalt och -röntgen visade att ställningen hade smält samman med det befintliga benet.
Dessutom kan hydroxiapatit användas för att tillverka inre fixeringsanordningar som konstgjorda kotor och benskruvar, som kombinerar fixerings- och benstyrningsfunktioner.
2. Dental Field: Ett "Bioniskt substrat" för tandimplantat och restaureringar
I dentala implantat kan hydroxiapatit användas som ytbeläggning (5-10 μm tjock) för att förbättra bindningsstyrkan mellan implantatet och alveolarbenet. Dess bioaktivitet påskyndar gränsytans sammansmältning av alveolarbenet och implantatet, vilket förkortar läkningsperioden (från de traditionella 3-6 månaderna till 1-2 månader). Samtidigt kan 3D-printade hydroxyapatitimplantatdistanser exakt matcha patientens kronmorfologi, vilket undviker problemet med "ocklusivt obehag" som är förknippat med traditionella distanser. De hydroxiapatitbelagda implantaten som vi utvecklade för ett tandforskarteam uppnådde efter kliniska tester en initial implantatstabilitet (ISQ-värde) på över 75, betydligt högre än obelagda implantat (ISQ-värde runt 60).
3. Tissue Engineering: En funktionell plattform för cellbärare och fördröjd frisättning av läkemedel
Den porösa strukturen hos hydroxiapatit styr inte bara benregenerering utan fungerar också som en cellbärare (t.ex. laddar mesenkymala stamceller) eller en bärare av fördröjd-läkemedelsfrisättning (t.ex. laddar benmorfogenetiskt protein BMP-2), vilket uppnår en dubbel funktion av "reparation + behandling." I vårt samarbetsprojekt med ett bioteknikföretag uppnådde 3D-printade hydroxyapatitställningar laddade med BMP-2 en läkemedelsfrisättningscykel på upp till 21 dagar med en stabil frisättningshastighet (daglig frisättningsavvikelse Mindre än eller lika med 10%), vilket kontinuerligt främjar bencellsproliferation.
4. Estetisk medicin: Ett naturligt material för hudreparation och fyllning
Hydroxyapatit-mikrosfärer (partikelstorlek 50-200μm) kan användas för hudfyllning för att förbättra rynkor, akneärr och andra problem-de har god biokompatibilitet, orsakar inte främmande kroppsreaktioner och kan stimulera kollagenregenerering, uppnå en "långvarig" reparerande effekt på huden{4} hydroxyapatit-mikrobärare för användning som byggnadsställningar i hudvävnadsteknik, vilket ger stöd för hudregenerering hos patienter med brännskador och trauma.
