Примена хидроксиапатита произилази из његове високе компатибилности са људским костима и његових јединствених биолошких и физичких својстава, што му даје незаменљиву предност у области биомедицине.
1. Хомологна композиција са људском костом: постизање "беспрекорне интеграције"
Отприлике 65% неорганске компоненте људске кости је хидроксиапатит. Кристална структура и хемијски састав оба су веома конзистентни, омогућавајући да хидроксиапатит буде препознат као „само-компонента“ од стране коштаних ћелија након имплантације, избегавајући имунолошко одбацивање. Његов атомски однос Ца/П је приближно 1,67, што савршено одговара природном односу кости, промовишући везивање коштаних ћелија, пролиферацију и диференцијацију. У нашим експериментима на животињама спроведеним за ортопедску болницу, након што су 3Д-штампане хидроксиапатитне коштане скеле имплантиране у дефекте костију зеца, фузија нове кости са скелом је примећена у року од 4 недеље, а континуирано коштано ткиво се формирало унутар скеле након 8 недеља.
2. Одлична биоактивност и остеопроводљивост: вођење регенерације костију
Хидроксиапатит полако ослобађа Ца²⁺ и ПО₄³⁻ јоне у телесним течностима. Ови јони не само да допуњују неорганске компоненте потребне за метаболизам костију, већ и активирају активност остеобласта, промовишући формирање нове кости-то је њена „биоактивност“. Истовремено, његова порозна структура (порозност се обично контролише између 50% и 80%) обезбеђује канале за миграцију ћелија костију и испоруку хранљивих материја, постижући "остеопроводљивост". Водећа решења{6}}у индустрији обично захтевају хидроксиапатитне скеле са величином пора од 100-500 μм (одговарајући потребама раста коштаних ћелија). Наша технологија СЛА керамичке штампе омогућава прецизну контролу одступања величине пора унутар ±20 μм, обезбеђујући ефикасну остеопроводљивост.
3. Одлична биокомпатибилност и сигурност: нема ризика од токсичности
Хидроксиапатит је не-цитотоксичан и не-осетљив, а његова стопа разградње ин виво се може контролисати (обично 5%-15% годишње). Постепено се разграђује током формирања нове кости, избегавајући проблем „остатка скеле који утиче на функцију костију“. 3Д штампани узорци хидроксиапатита тестирани за компанију за производњу биоматеријала показали су стопу виталности ћелија од преко 95% у тестирању цитотоксичности (МТТ метода), испуњавајући стандард ГБ/Т 16886.5-2017 за биолошку безбедност медицинских материјала.
4. Подесива механичка својства и обрадивост: прилагодљива различитим сценаријима поправке
Подешавањем густине, порозности и композитних компоненти хидроксиапатита (као што су колаген и хитозан), његове механичке особине се могу контролисати: густи хидроксиапатит може постићи чврстоћу на савијање од 50-80 МПа (погодно за поправку коштаних дефеката са малим оптерећењем-порозни капацитет овог патита може смањити на хидроксилни капацитет), 10-30 МПа (погодно за подручја која нису носиви). У међувремену, када се величина честица праха контролише унутар 1-5 μм, може се припремити у суспензију (вискозитет мањи од или једнак 4000цП) погодну за фотоочврсну керамичку 3Д штампу, омогућавајући прецизно обликовање сложених структура.
