Impresión 3D de un andamio de aleación Zn-1Mg-0.1Sr poroso: un estudio sobre propiedades mecánicas, degradabilidad y biosalubridad
Autores: Cao, Xiangyu; Wang, Xinguang; Chen, Jiazheng; Geng, Xiao; Tian, Hua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Licencia
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Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, el uso de aleaciones de zinc (Zn) como materiales metálicos degradables ha atraído una considerable atención en el campo de los materiales de implantes óseos biomédicos. Este estudio investiga la fabricación de andamios porosos utilizando una aleación de Zn-1Mg-0.1Sr a través de una técnica de impresión tridimensional (3D), fusión láser selectiva (SLM). Los resultados mostraron que el andamio poroso de aleación Zn-1Mg-0.1Sr presentaba una estructura microporosa y exhibía una resistencia a la compresión (CS) de 33.71 +/- 2.51 MPa, una resistencia de fluencia (YS) de 27.88 +/- 1.58 MPa y un módulo elástico (E) de 2.3 +/- 0.8 GPa. Durante los experimentos de inmersión, la solución de inmersión mostró una concentración de 2.14 +/- 0.82 mg/L para Zn y 0.34 +/- 0.14 mg/L para Sr, con un pH promedio de 7.61 +/- 0.09. La aleación porosa Zn-1Mg-0.1Sr demostró una pérdida de peso del 12.82 +/- 0.55% y una tasa de degradación por corrosión de 0.36 +/- 0.01 mm/año en 14 días. Se utilizó el ensayo Cell Counting Kit-8 (CCK-8) para verificar la viabilidad de las células. Los resultados mostraron que los extractos al 10% y al 20% aumentaron significativamente la actividad de las células precursoras de osteoblastos (MC3T3-E1), con un grado de citotoxicidad de 0, lo que indica seguridad y no toxicidad. En resumen, el andamio poroso de aleación Zn-1Mg-0.1Sr exhibe propiedades mecánicas sobresalientes, una tasa de degradación apropiada y una biosalubridad favorable, lo que lo convierte en un candidato ideal para implantes óseos metálicos degradables.
Descripción
En los últimos años, el uso de aleaciones de zinc (Zn) como materiales metálicos degradables ha atraído una considerable atención en el campo de los materiales de implantes óseos biomédicos. Este estudio investiga la fabricación de andamios porosos utilizando una aleación de Zn-1Mg-0.1Sr a través de una técnica de impresión tridimensional (3D), fusión láser selectiva (SLM). Los resultados mostraron que el andamio poroso de aleación Zn-1Mg-0.1Sr presentaba una estructura microporosa y exhibía una resistencia a la compresión (CS) de 33.71 +/- 2.51 MPa, una resistencia de fluencia (YS) de 27.88 +/- 1.58 MPa y un módulo elástico (E) de 2.3 +/- 0.8 GPa. Durante los experimentos de inmersión, la solución de inmersión mostró una concentración de 2.14 +/- 0.82 mg/L para Zn y 0.34 +/- 0.14 mg/L para Sr, con un pH promedio de 7.61 +/- 0.09. La aleación porosa Zn-1Mg-0.1Sr demostró una pérdida de peso del 12.82 +/- 0.55% y una tasa de degradación por corrosión de 0.36 +/- 0.01 mm/año en 14 días. Se utilizó el ensayo Cell Counting Kit-8 (CCK-8) para verificar la viabilidad de las células. Los resultados mostraron que los extractos al 10% y al 20% aumentaron significativamente la actividad de las células precursoras de osteoblastos (MC3T3-E1), con un grado de citotoxicidad de 0, lo que indica seguridad y no toxicidad. En resumen, el andamio poroso de aleación Zn-1Mg-0.1Sr exhibe propiedades mecánicas sobresalientes, una tasa de degradación apropiada y una biosalubridad favorable, lo que lo convierte en un candidato ideal para implantes óseos metálicos degradables.