ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta biomedicínského inženýrství
Předmět: Biokompatibilní materiály Překlad z knihy Bioceramics (str. 284-301)
Bc. Jana Podlipská PMB, LS 2011
12.5 Biokompatibilita kompozitních biomateriálů Každý prvek kompozitu musí být biokompatibilní a rozhraní mezi prvky nesmí být rozrušováno tělním prostředím. Co se týče inkluzních/mezivrstvových materiálů uhlík má dobrou kompatibilitu a je již úspěšně používán. Uhlíková vlákna používaná v kompozitech jsou známa pro svou inertnost ve vodném prostředí a dokonce i mořské vodě; avšak jako biomateriály nejsou dlouho známy. V uhlíkovém vlákně nacházejícím se ve vodním prostředí vzniká značná elektrochemická energie [84]. Proto zřejmě dochází ke galvanické korozi kovového implantátu umístěného blízko kompozitu. Mezivrstvy v dentálních kompozitech jsou vyráběné z minerálů a keramiky, jejichž kompatibilita je prokázána. Co se týče matrixu materiálu, polymery umístěné v hydratovaném prostředí mají sklon vodu absorbovat. Ta se chová jako změkčovadlo matrixu a snižuje přechodovou teplotu skla, což způsobuje snížení tuhosti a vzrůst mechanického tlumení. Absorpce vody také způsobuje rozpínání polymerů, což může být prospěšné u dentálních kompozitů, které kompenzují jejich ztrátu objemů vzniklou polymerizací. Biokompatibilita polymerů (kolagenu, PLGA) používaných ve tkáňovém inženýrství je celkem ucházející. Avšak objevují se pochybnosti ohledně použití PLGA zejména proto, že jeho štěpnými produkty jsou kyseliny. V případě kolagenu, produktem jsou přírodní kyseliny, v případě PLGA ovšem ne. Jestliže množství kyselin je nízké a mohou být tělem vyloučeny, nepředstavují větší nebezpečí. Pokud je ale zájem používat PLGA ve větším množství jako např. skelety, vzniká problém. V podstatě nevíme, zda může být kyselost v PLGA/HA kompozitech moderována.
12.6 Perspektivy do budoucna Nanotechnologie mohou být využity ve formě nanokeramiky a skla, z nichž mohou být kompozity vyráběny [103]. Tento střed zájmů je stále ve vývoji. Esenciální pro výrobu lepších skeletů je základní porozumění buňka/skelet interakcím. To ale neznanemá, že bychom měli zastavit vývoj nových konvencí či nanomateriálů. Stále přetrvává víra, že nové generace vědců mohou pozvednout vědecké pole biokeramiky a tkáňového inženýrství na novou úroveň.
ÚLOHY 12.1
Kostní náhrada (KN) vyrobená ze tří přírodních materiálů – korál fosforečnanu vápenatého (přeorganizovaný při vysokých teplotách), kožní kolagen a MPS. Následující tabulka uvádí některé základní parametry těchto materiálů: Hustota (g/cm2)
Materiál korál
Voda%
fosforečnanu 3
50
Kožní kolagen
1
30
MPS
1
10
vápenatého
Voda (dvakrát destilovaná neionizovaná – ddd) byla přidána při výrobě KN.
a.
Vypočítej objem (%) každé složky obsahující ddd vodu.
b.
Vypočítej hustotu KN.
c.
Pokud by chirurg chtěl použít pacientovu vlastní krev, která by byla smíchána s materiály místo vody, doporučil/a byste takovýto postup? Co by bylo důvodem pro/proti?
d.
12.2
Popište průběh tělní odbourávání a resorpci KN pasty. Chceme vyrobit porózní pevnou KN. Bioinženýr přidá peroxid vodíku do KN materiálů místo vody a stlačí za vysoké teploty, aby se peroxid vypařil. Zjistí, že váha pasty se změnila ze 100 na 90 g s porézností. Hustota výsledného porézního produktu je 1 g/cm2.
a.
Vypočítejte poréznost produktu.
b.
Vypočítejte vzdálenost mezi póry. Uvažujte uniformní mezispojovací cylindrický pór (100-µm v průměru) s konstantním průměrem.
c.
Mechanický test KN ukázal 20% pevnost v tlaku houbovité kosti (1,9 MPa). S předpokladem, že veškerá zátěž je nesena minerální částí, vypočítejte poréznost kosti. Pevnost v tlaku pevného korálu fosforečnanu vápenatého je 50 MPa. Souhlasí to s (a)? Rada: σr = σ0exp(-np), n = 4~7
12.3
Popište ideální kostní náhradu ve smyslu materiálu, bioabsorpční rychlost a odbourávání produktu.
12.4
Proč je kostní integrace tak důležitá v ortopedických a zubních implantátech? Můžete uvažovat, proč je takovýto fenomén široce užíván u zubních implantátů, a ne u ortopedických?
12.5
Ti a Ti slitiny mohou být pasivovány na povrch a tvořít zde povrchový oxid, který chrání kov před další korozí. Podobně hliník vytváří oxidační vrstvu Al2O3. Vysvětlete, proč můžeme použít Ti a Ti slitiny v implantátech, ale ne Al a jeho slitiny.
12.6
Kostní pojivo obsahuje barium sulfát radiouklidňující materiál. BaSiO4 (hustota 4,5 g/cm2) je smíchán s akryl-polymerickým práškem a BPO (benzoyl peroxid) spouštěčem pro vytvoření masy po přidání monomerní tekutiny (20 ml) a poté vpraven do připravené kavity v kosti pomocí injekční stříkačky. Poté je protéza usazena a kostní cement se chová jako malta ve tvárnicích. Jakmile se cement ustálí, protéza je mechanicky upevněna a chráněna. Pevnost kostního cementu je snížena přidáním BaSiO4 prášku (10 g do 30 g akryl-polymerového prášku) o 10%. Tento fakt je v rozporu s kompozitní teorií, který říká, že má docházet k zvyšování pevnosti matrixu materiálu (polymeru) přidáním odolnějšího (BaSiO4) materiálu.
a.
Můžete navrhnout metodu minimalizující tento efekt?
b.
Jaká by byla konečná hustota cementu, pokud by byl porézní z 5%?
c.
Udej důvody pro poréznost materiálu.
12.7
První natření protézy kostním cementem (bez BaSiO4) je prováděno z důvodu zvýšení přilnavosti mezi cementem a protézou. Natřené a holé pruty byly implantovány do intramedulární kavity s použitím kostního cementu. Po léčbě byla měřena povrchová napětí mezi cementem/protézou/kostí (viz ilustrace). Povrchové smykové napětí je shrnuto v tabulce. [Reprodukováno se souhlasem Park JB Malstrom CS, von Rectum AF. 1978. Intramedullary fixation of implants pre-coated with bone cement: a preliminary study. Biomater Med Devices Artif Organs 6(4);361-373. Copyright © 1978, Marcel Dekker.]
Obrázek 1: Push-out test schéma a vykreslení typické křivky zátěžového posunu
Obrázek 2: Push-out test vzorky, zobrazení průřezů zleva doprava: psí femorální protéza, leštěný prut, leštěný natřený prut a pískovaný prut. Všimněte si tmavších stínů prvotně natřených cementových vrstev kolem prutů.
Typ rozhraní
Počet vzorků
Maximální smykové napětí (MPa)
Kost/Cement
15
1,17 ± 0,69
Prut*/Cement
9
3,94 ± 0,78
Cement/Cement
3
23,40 ± 1,59
*Zahrnuje leštěné i pískované pruty.
a. Povrchové napětí je podstatně nižší pro rozhraní kost/cement než pro rozhraní cement/cement. Proč? Vypočítejte pevnost kostního cementu v tahu za předpokladu, že jeho smykové napětí je stejné jako pro rozhraní cement/cement. Porovnejte s pevností kostního cement, která je poloviční než pro pevný akryl-polymer (70 MPa). b. Smykové napětí mezi cementem a implantačním prutem závisí na přípravě povrchu. Testy ukazují postup v rozdílu velikosti. Odhadněte, jak se změní povrch po pískování ve srovnání s leštěným povrchem. c. Proč je důležité „autocentrování protézy“? Může být toto dosaženo prvním nátěrem? d. Bylo by lepší udělat první nátěr protézy až po jejím natření keramickou vrstvou jako je alumina (kysličník hlinitý)? e. Navrhněte jednu metodu, jak zlepšit pevnost rozhraní protéza/kostní cement. f.
Udejte pro a proti prvního nátěru protézy.
12.8 Uvažujte kostní plát vyrobený z jednosměrného fibrózního kompozitu mající vlastnosti uvedené v tabulce 12.1. a. Určete Youngův modul v podélném (vláknovém) směru a poté v horizontálním směru. Uvažujte,
že
plát
obsahuje
z 50% vlákna.
Porovnejte
s 316L
implantátem
z nekorodující oceli. b. Určete pevnost kompozitu v obou směrech. Materiál
Youngův modul (GPa)
Uhlíkové vlákno (ve směru ≤500
Pevnost (GPa) ≤5
vlákna) PMMA
3
0,07
UHMWPE
2,2
0,25
Nekorodující ocel (316L)
200
1 (za studena)
c. Porovnejte modul kompozitů s 316L nekorodující ocelí. 12.9 Bioinženýr vyvine zubní kompozit využívající sférické částice křemene a zirkonia (ZrO2). Polymerový matrix je tvořen z bis-GMA(4-hydroxyfenol), dimetylmetan, glycidyl metakrylát. Keramické částice mají průměr 10 µm (v průměru). S využitím vlastností udaných v tabulce odpovězte:
Materiál Oxid
zirkoničitý
Youngův modul (GPa) (ZrO2), 210
Hustota (g/cm2) 6,1
PSZ, čtvercový Křemen (SiO2)
72
2,64
Polymery
1
1
a. Určete množství částic (% obsahu) potřebných pro výrobu zubního kompozitu s modulem 3 GPa. Použijte rovnici z tabulky 12.1. b. Určete obsah vody (%) každého komponentu (a). c. Určete hustotu kompozitu. d. Navrhněte, které jiné materiály (keramika, kov, cermet,…), které by mohly být použity jako vyztužovací/posilující. 12.10 Vypočítejte Youngův modul kolagenního-HA kompozitu s proměnným obsahem frakcí HA (0~100%). Vykreslete závislost modulu na procentech HA pro každý kompozit. Snažíme se zvýšit modul kompozitu vytvářením HA plátů místo částic. Vypočítejte jejich modul pro 60% HA se stejným polymerovým matrixem. 12.11 Vypočítejte pevnost ve smyku zubních kompozitů s Youngovým modulem 10~16 GPa. Použijte vztah E = 2G(1 + v). Diskutujte platnost této rovnice z hlediska tohoto problému. Smykový modul (G) je dán jako 0,17-0,26 GPa a v = 0,24-0,30. 12.12 Firma vyrábí kolenní protézy založené na oxidovaném zirkoniu, v zásadě vyrábí kov s povrchem podobným tomu zirkonoivému (ZrO2). Tyto oxidované zirkonium kloubní náhrady se navracejí, zejména „bezcementové“ verze. Diskutujte možné problémy vrůstové fixace bezcementové kostní tkáně. Udejte pro a proti cementové fixace. 12.13 Zirkoniový drát o 2 mm v průměru je zoxidovaný a oxidovaná vrstva má tloušťku 0,1µm. S využitím následujících informací odpovězte na otázky.
Materiál
Youngův (GPa)
modul
Mez kluzu (MPa)
Hustota (g/cm2)
Zr
200
400
6,49
ZrO2
210
-
6,0
a. Jaký je Youngův modul oxidovaného drátu ve směru drátu? b. Pokud je drát zatížen v podlouhlém směru, jaká bude jeho mez kluzu? c. Jak velkou zátěž může drát vydržet v tlaku/tahu, aniž by se plasticky deformoval? d. Jaká je hustota drátu? 12.14 Póry jsou důležité pro možnost vstupu buněk a jejich růstu, tak jako pro kapilární sání tkáňového moku a krve. Také poskytují velmi velkou plochu pro napadání buněk či interakci s buňkou v místě. Vypočítejte plochu kolagenní houby vyrobené ze sférických pórů (průměrný průměr 50 µm). Kolik pórů sousedí každý s každým na 1 cm3? 12.15 Patnáct miligramů PLGA je degradováno v 15 ml baňce, do které je vloženo 15 mg fosfátového pufru. pH je monitorováno postupem času a výsledky jsou zaznamenány v následujícím grafu (svolení Dr. J.W. Lee, University of Iowa):
a.
Vypočítejte koncentraci kyseliny, když pH spadne ze 7,0 na 2,5 pro kontrolní vzorek bez pufru.
b. Vypočítejte množství pufru v mg potřebného k neutralizaci 1 mg PLGA. c. Navrhněte mechanismus neutralizování kyseliny. 12.16 Vyšetřovatelé by rádi použili nanotechnologie pro výrobu skeletů. a.
Definujte pojem nanotechnologie.
b. Diskutujte, co znamená vyrobit nanomateriály ze skeletních materiálů v tabulce 12.12. c. Diskutujte výhody a nevýhody výroby nanomateriálů pro aplikaci ve skeletech pro tkáňové inženýrství. 12.17 Rádi bychom využili nanotechnologie v doručování léčivých látek. a.
Diskutujte rozdíly mezi konvenčním doručováním léků včleněním jiných léků do masťových základů a zaváděním různě velkých mikrosfér (MSs), které uvolňují drogu různou rychlostí v závislosti na ploše a energii povrchu.
b.
Diskutujte výhody a nevýhody zavádění nanosfér v doručování léků.
SYMBOLY/DEFINICE Řecká písmena ε: Napětí. ρ: Hustota. σ: Tlak. σf,s: Pevnost proti trhlinám pevné látky.
Římská písmena Cijkl: Elastický modulus tensoru. co: Koncentrace živiny na nebo blízko povrchu implantátu (mol/cm3). D: Difuzivita živiny v mediu implantátu (mol/cm2/s). E: Youngův modul. l: Difúzní délka. lc: Kritická délka buněčné trajektorie v porézním skeletu nebo hloubka difuze buněk. O(l): tb/th poměr. r: Rychlost spotřeby živin buňkami (mol/cm3/s). S: Číslo buněčné trajektorie života. tb: Časová konstanta biodegradace implantátového substrátu umístěném v tkáni.
th: Časová konstanta hojení syntézy nové tkáně uvnitř implantátu. V: Objemová část složky.
Definice ACP: Amorfní kalcium fosfát. Aldehyd: Každá z organických chemických složek mající radikál CHO, odvozený z primárních alkoholů oxidací a poddajné kyseliny po další oxidaci. Formaldehyd je aldehyd vzniklý oxidací metanolu CH3CHO. Allogro® (Wright Medical Technologies): Demineralizovaná kostní složka kostního matrixu. Allomatrix®
(Wright
Medical
Technologies):
Kombinace
kalcium
sulfátu
a
demineralizovaného kostního matrixu (DBM), který formuje injekční pastu či formovatelný tmel. Anisotropní: Závislý na směru, odkazující na materiálové vlastnosti kompozitu. AP: Apatit. Autoštěp: Transplantát z jedné části těla do jiné. Autologní: Odvozeno z vlastní lidské tkáně. Benzoin alkyl éter: Fotochemický spouštěč pro volnou radikální polymerizační reakci. Benzoyl peroxid: Spouštěč volné radikální polymerizační reakce. BHT: Spouštěč pro volnou radikální polymerizační reakci Bioabsorbovatelný (biodegradovatelný): Schopnost být absorován či rozložen bakterií či jiným žijícím organizmem. Bioabsorpce: Absorpce krví či tkání. Biodegradace: Rozklad bakteriálním či enzymatickým dějem. Biosklo®: Komerčně dostupný typ bioaktivního skla, složeného z SiO2, Na2O, CaO a P2O5. Profesor Larry Hench vyvinul Biosklo® během pozdních šedesátých let. Byl vyzván MASH armádou k vyvinutí materiálu pomáhajícího regeneraci kostí, jelikož mnoho vietnamských veteránu trpělo vážným poškozením kostí až většina z nich přišla o končetiny. Bis-GMA: Dodatečný reakční produkt bis(4-hydroxyfenol), dimetalmetan a glycidyl metakrylát. Kostní morfogenetické proteiny (BMPs): Skupina růstových faktorů známých pro jejich schopnost způsobit formování kosti a chrupavky. Původně 7 takovýchto proteinů bylo objeveno. Šest z nich (BMP2-BMP7) patří k TGF-β (transformující růstový faktor-β)
superponovaný BMPs. Některé jsou označeny jako chrupavky odvozené morfogenetické proteiny (CDMPs) a růstové diferenciační faktory (GDFs). BMP1 má novou proteinovou strukturu. Kostní zdroj® (Stryker Inc.): Samonastavující se hydroxyapatit (HA) cement. Ca/P poměr: Poměr kalcium fosfát sloučeniny, spouštěč chemické stavby. TCP, 1,5:HA,1,67. Chemická degradace: Eroze materiálů přerušením vazeb či sítě. Chitin: Rohovitá substance formující tvrdý vnější povrch humrů, krabů, brouků, cvrčků a některých hub. Blízce příbuzný celulóze. Chitosan: Derivát chitinu vzniklý N-deacetylací. Uzavřená buňka: Typ buněčné látky, ve které buněčná stěna izoluje okolní póry. Kolagen: Proteinová látka vláken v pojivové tkáni, kostech a chrupavce obratlovců. Vařením ve vodě se mění v želatinu. Klolagen-glykosaminoglykan kopolymer: Dva přírodní polymery spojené v kopolymer, jeden protein (kolagen) a druhý polysacharid, který vykazuje mechanické, chemické a biologické vlastnosti pro využití jako peletizace. Collagraft® (Zimmer and Collagen Corporation): Směs porózních kuliček složených z 60% HA a 40% trikalcium fosfát keramiky a fibrilárního kolagenu. Pokus se smíchá s autogenní kostní dření, slouží jako efektivní kostní transplantát. Kompozit: Kompozitní materiály jsou takové, které obsahují dva či více základních materiálů nebo fází. Cortoss® (Orthovita Inc.): Polymerový kostní transplantát obsahující jak částicovou tak pevnou formu. Také dostupný v injekční pastě. Kubický: Typ anizotropní symetrie, ve které jsou jednotlivé buňky kubického tvaru. Jsou zde tři nezávislé elastické konstanty. CVD (chemická parní sedlina): Chemický proces využívaný k výrobě vysoce-čirých a vysoce-využitelných pevných materiálů. Substrát je vystavený jednomu či více těkavým prekursorům, které reagují a/nebo se rozkládají na povrchu za účelem produkce výsledné usazeniny. Silicon SiO2, (vlákna různé velikosti, nanotrubičky, grafit, syntetický diamand), atd. mohou být usazovány. Dynagraft® (GenSci Regeneration Technologies Inc.): Směs demineralizovaného kostního matrixu (DBM) a reversní fáze polymeru a formy pevného matrixu, tmel či injekční pasta. FGF-2 (fibroblastický růstový faktor 2) : Podporuje růst epidermálního růstového faktoru (EGF) prekursoru buněk: identifikace neurálních prekurzorů odpovídajících na oboje EGF a FGF-2.
Fibrin: Nerozpustný protein tvořený z fibrinogenu během srážení krve. Tvoří fibrózní síť, která zabraňuje průtoku krve. Tavné usazovací modelování (FDM): Typ rychlé prototypní nebo výrobní technologie vyvinutá S.Scott Crumpem v pozdních šedesátých letech komercializované Stratasem Inc. V 1990. Jako většina RP procesů (3D tištění a stereolitografie), FDM pracuje na aditivním principu pokládání materiálů do vrstev. Želatina: Denaturovaný kolagen získaný varem kostí a chrupavky. Glutaraldehyd (C5H8O2): Chemikálie vyrobená z cyklohexanu za atmosférické reakce a používaná k ochraně a sterilizaci tkání. Grafton® (Osteotech Inc.): Směs demineralizovaného kostního matrixu s inaktivním nosičem, který je rychle z těla vylučován. HA: Hydroxiapatit. Immix Extenders® (Osteobiologics Inc.): Biologicky rozkladatelný částicový polymer používaný nastavovač kostního transplantátu. Imunogenost: Schopnost způsobující imunitu (antigenicitu) k nemoci. Mezivrstva: Začleněná fáze kompozitu. Izotropní: Nezávislý na směru, odkazující na materiálové vlastnosti kompozitu. LTI (nízkoteplotní isotropní) uhlík: Pyrolitický uhlík usazený na sluchové klapce fluidizujícího lůžka za relativně nízkých teplot (pár stovek °C), vytvářející finální amorfní anizotropní uhlíkovou vrstvu. Matrix: Část kompozitu, do kterého jsou včleněny mezivrstvy. Matrix je obvykle méně pevný než mezivrstvy. Mezenchymové kmenové buňky (MSCs): Společně s dřeňovými podpůrnými vazivovými buňkami se tyto buňky mohou diferencovat na různé typy buněk: osteoblasty, chondrocyty, myocyty, adipocyty, narvové buňky a nedávno popsané β-pankreatické ostrůvkové buňky. MSCs mohou být získány z kostní dřeně. Avšak tento termín nyní zahrnuje multipotentní buňky odvozené z jiných tkáním jako lidské svaly nebo Whartnonův rosol přítomný v pupeční šňůře. MPS
(mucopolysacharid):
Třída
polysacharidových
molekul
známé
jako
glykosaminoglykany, složené z aminocukrů chemicky vázených na opakující se jednotku, která vytváří lineární nerozvětvenou polymerickou složku. Nanotechnologie: Aplikovaná věda a technologie pracující s atomovými až molekulárními velikostmi (1~100 nm) a zhotovující přístroje těchto rozměrů.
Neointima: Nové lemování krevních cév. Jejich tvorba je stimulována výrobním typem krevních cévních výměn. Norian SRS® (Synthes): Injekční, rychle-nastavovatelný kartonovaný apatit cement používaný k vyplnění defektů v oblastech oslabené houbovité kosti během léčení nebo růstu skeletu. OP-1® (Stryker Biotech Inc.): Protein-1 kostního původu známý jako BMP-7 používaný k zahájení formování nové kosti jak stavby, tak zrání kosterního systému. Otevřená buňka: Typ buněčné pevné látky, ve které není žádná překážka mezi sousedícími póry. Opteform® (Exactech Inc.): Demineralizovaný kostní matrix (DBM) získaný z kostních bank. Orthoblast® (GenSci Regeneration Technologies Inc.): Polymer s obrácenou fází smíchaný s úlomky houbovité kosti a DBM k vytvoření formovatelné pasty. Ortotropní: Typ anizotropní symetrie, ve které jsou jednotlivé buňky tvarovány do pravoúhlých paralelních trubiček. V krystalografii je toto nazýváno kosočtverečná. Je zde devět nezávislých konstant. Osteokonduktivní: Podporuje vrůst kapilár, tkáně ležící kolem cév a předchůdce kostních buněk z hostitele do implantátu nebo štěpu limitováno na extracelulární aktivity. Osteograf® Dentsply Inc.): Čirý, přírodní, HA transplantační štěp z hovězí tkáně. Osteoindukce: Získává z okolí mezenchymální kmenové buňky (MSCs), které se diferencují na osteoblasty a vykazují intra- a extracelulární aktivitu. Osteoset® (Wright Medical Technologies Inc.): Kalcium sulfátová tableta používaná jako materiál na vyplnění kostních defektů. PDGF (růstový faktor odvozený z krevních destiček): Jeden z četných proteinů, které regulují růst a dělení buněk. PGA (polyglycolická kyselina): Jeden ze syntetických polymerů poly-α-hydroxyestery používaný k výrobě biologicky odbouratelných skeletů. Fyzické odbourávání: Eroze materiálů na povrchu nebo uvnitř objemu. PLA (polylaktická kyselina): Ze syntetických polymerů poly-α-hydroxyestery používaný k výrobě biologicky odbouratelných skeletů. Porézní vrůstání: Vrůst tkáně do pórů implantovaného porézního biomateriálu. ProOsteon (Interpore Cross International Inc.): HA buď v částici, nebo bloku, formované chemicky napuštěnými mořskými korály.
Proplast®: Uhlíkový (grafitový) vláknový kompozit s PTFE matrix polymerem. Užívaný pro náhradu měkké tkáně. Kompozit ukázal póry o průměru 10 µm pro tkáňový vrůst. PTFE (polytetrafluoretylen): Lineární termoplast s výbornou odolností na horko, využitelný jako tepelný isolátor po tažení/expanzi a mající velmi nízkou povrchovou energii, a tedy se nelepí. Goretex® (W.L. Gore & Associates) byl použit pro výrobu tepenních štěpů (implantátů). Teflon® je značka DuPont. Replamineform: Buněčná pevná látka používající biologický materiál jako plíseň. Resorpce: Absorpce materiálu, typicky polymeru nebo keramiky. Rhakoss® (Orthovita Inc.): Polymerová kostní štěpná náhrada zahrnující částicovou i pevnou formu. Volné zhotovení pevné látky (SFF): Technika pro výrobu pevných objektů pomocí sekvenčního dopravování materiálů do specifických míst v prostoru za účelem výroby finálního produktu. Rychlé prototypování, rychlá výroba, vrstvená výroba a aditivní výroba jsou synonyma pro SFF. Kmenové buňky: Nediferencované buňky schopné proliferace, samo-obnovy a diferenciace na nejméně jeden typ specializovaných buněk. Stereolitografie (SLA): Rychlé prototypování, automatická konstrukce fyzických objektů používající SFF. TCP: Trikalcium fosfát. 3D tištění (3DP): Počítačem kontrolované nanášení materiálového prášku vrstva po vrstvě dokud nejsou konstruovány požadované objekty. Může být použito pro výrobu skeletů v tkáňovém inženýrství. Tkáňové inženýrství: Interdisciplinární obor pro vývoj biologických náhrad obsahující živé buňky s cílem obnovení, udržování a vylepšování buněk, tkání a orgánů v těle. Tranformující růstový faktor (TGF): Existují dvě formy polypeptidových růstových faktorů: TGF-α a TGF-β. Aplikace TGF na normální potkaní ledvinové fibroblasty stimuluje proliferaci a přerůstání kultivovaných buněk, ne déle předmět normální inhibice způsobené kontaktem mezi buňkami. Trietylen glykol dimetakrylát (TEGDMA): Sloučenina používaná k snížení viskozity zuby vyplňující pryskyřice. ULTI (ultranízkoteplotní izotropní) uhlík: CVD-vsazený pyrolytický uhlík ukazující izotopický, amorfní strukturu.
REFERENCE
