Възползвайки се от гореспоменатите си свойства, хидроксиапатитът, чрез технология за производство на керамични добавки, постигна дълбоки приложения в ортопедията, стоматологията и тъканното инженерство, адресирайки основните болезнени точки на традиционните материали.
1. Ортопедия: „Персонализирани скелета“ за персонализирано възстановяване на костни дефекти
Традиционните материали за възстановяване на костите са предимно стандартизирани продукти, което затруднява адаптирането към сложните морфологии на костни дефекти при пациенти (като натрошени фрактури или неправилни дефекти след резекция на костен тумор). Въпреки това, чрез фотополимеризирано керамично 3D принтиране, морфологията на костния дефект може да бъде възпроизведена 1:1 въз основа на данните от CT сканирането на пациента, за да се подготвят персонализирани хидроксиапатитни скелета. В случай на ремонт на дефект на пищяла, който завършихме за болница от най-високо-ниво, 3D-отпечатаното хидроксиапатитно скеле постигна 98% напасване към мястото на дефекта. Шест месеца след-операцията пациентът можеше да ходи нормално и рентгеновите-лъчи показаха, че скелето е напълно слято със съществуващата кост.
В допълнение, хидроксиапатитът може да се използва за производство на устройства за вътрешна фиксация, като изкуствени прешлени и костни винтове, комбиниращи фиксиращи и -водещи функции на костите.
2. Стоматологично поле: „Бионичен субстрат“ за зъбни импланти и възстановявания
В зъбните импланти хидроксиапатитът може да се използва като повърхностно покритие (с дебелина 5-10 μm) за подобряване на здравината на свързване между импланта и алвеоларната кост. Неговата биоактивност ускорява междинното сливане на алвеоларната кост и импланта, скъсявайки периода на оздравяване (от традиционните 3-6 месеца до 1-2 месеца). Едновременно с това, 3D-отпечатаните хидроксиапатитни опори за импланти могат точно да съответстват на морфологията на короната на пациента, избягвайки проблема с „оклузалния дискомфорт“, свързан с традиционните опори. Покритите с хидроксиапатит импланти, които разработихме за дентален изследователски екип, след клинични тестове постигнаха първоначална стабилност на импланта (ISQ стойност) от над 75, значително по-висока от имплантите без покритие (ISQ стойност около 60).
3. Тъканно инженерство: функционална платформа за клетъчни носители и продължително освобождаване на лекарства
Порестата структура на хидроксиапатита не само ръководи регенерацията на костите, но също така служи като клетъчен носител (напр. зареждане на мезенхимни стволови клетки) или носител за продължително-освобождаване на лекарство (напр. зареждане на костен морфогенетичен протеин BMP-2), постигайки двойна функция на „възстановяване + лечение“. В нашия съвместен проект с компания за биоинженерство, 3D-отпечатаните хидроксиапатитни скелета, заредени с BMP-2, постигнаха цикъл на освобождаване на лекарството до 21 дни със стабилна скорост на освобождаване (дневно отклонение на освобождаване По-малко или равно на 10%), непрекъснато насърчавайки пролиферацията на костни клетки.
4. Естетична медицина: естествен материал за възстановяване и запълване на кожата
Хидроксиапатитните микросфери (размер на частиците 50-200 μm) могат да се използват за дермално запълване за подобряване на бръчки, белези от акне и други проблеми-те имат добра биосъвместимост, не предизвикват реакции на чуждо тяло и могат да стимулират регенерацията на колаген, постигайки ефект на „дълготрайно запълване + възстановяване на кожата“. 3Може да се използва и технология за D печат за приготвяне на порести хидроксиапатитни микроносители за използване като скелета в инженерството на кожната тъкан, осигурявайки подкрепа за регенерация на кожата при пациенти с изгаряния и травми.
