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Authors
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Abstract(s)
In the past decade, Tissue Engineering has emerged as a promising approach to orthopedic healing. By combining biomaterials, cells and/or growth factors, some Tissue Engineering methodologies have been used in bone or cartilage regeneration. However, the production of an ideal scaffold to support bone tissue regeneration still raises many questions in the scientific community, not only in terms of conceptual design but also in the material selection.
Computer Aided Tissue Engineering allows the design of scaffolds using as template, data from real patient’s bodies obtained for example with computed tomography (CT).
The present study describes the characterization of the mechanical and biological properties of the sintered β-tricalcium phosphate 3D scaffold produced by rapid prototyping based on patient’s CT scan data. The scaffolds were characterized by Scanning Electron Microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-Ray diffraction and by mechanical tests adapted from C20 ASTM Standards Test Methods. Finally, the cytotoxic profile of the prepared scaffolds was evaluated in vitro by using human osteoblast cells.
The results obtained showed that the scaffolds herein produced have good mechanical properties and are also biocompatible, which is fundamental for its application in a near future as bone substitutes for individualized therapy.
Na última década, a Engenharia de Tecidos emergiu como uma abordagem promissora para a resolução de problemas ortopédicos. Utilizando uma combinação de biomateriais, células e/ou factores de crescimento, algumas metedologias da Engenharia de Tecidos têm sido usadas na regeneração do osso ou da cartilagem. No entanto, a produção de suportes ideais para a regeneração óssea ainda suscita muitas dúvidas na comunidade científica, não só em termos de métodos de concepção, mas também na selecção de materiais. A Engenharia de Tecidos Assistida por Computador permite a criação de suportes tendo por base os dados obtidos em exames hospitalares de rotina como sejam, a Tomografia Computorizada. O presente estudo descreve a caracterização das propriedades mecânicas e biológicas de suportes tridimensionais de β-Tricálcio fosfato sinterizado, produzidos por prototipagem rápida, baseada em dados reais de Tomografia Computorizada. Os materiais usados no presente trabalho foram caracterizados por Microscopia Eletrónica de Varrimento, Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier, Difração de Raios-X e testes mecânicos baseados na norma C20 ASTM Standards Test Methods. Foram ainda semeados osteoblastos humanos na presença dos suportes de β-Tricálcio fosfato e observada a sua adesão e proliferação celular, após 24 horas. Para além disso, a viabilidade celular foi avaliada através de um ensaio de MTS. Os resultados obtidos mostraram que os suportes têm boas propriedades mecânicas e biológicas, fundamentais para a sua futura utilização como substitutos ósseos numa terapia personalizada.
Na última década, a Engenharia de Tecidos emergiu como uma abordagem promissora para a resolução de problemas ortopédicos. Utilizando uma combinação de biomateriais, células e/ou factores de crescimento, algumas metedologias da Engenharia de Tecidos têm sido usadas na regeneração do osso ou da cartilagem. No entanto, a produção de suportes ideais para a regeneração óssea ainda suscita muitas dúvidas na comunidade científica, não só em termos de métodos de concepção, mas também na selecção de materiais. A Engenharia de Tecidos Assistida por Computador permite a criação de suportes tendo por base os dados obtidos em exames hospitalares de rotina como sejam, a Tomografia Computorizada. O presente estudo descreve a caracterização das propriedades mecânicas e biológicas de suportes tridimensionais de β-Tricálcio fosfato sinterizado, produzidos por prototipagem rápida, baseada em dados reais de Tomografia Computorizada. Os materiais usados no presente trabalho foram caracterizados por Microscopia Eletrónica de Varrimento, Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier, Difração de Raios-X e testes mecânicos baseados na norma C20 ASTM Standards Test Methods. Foram ainda semeados osteoblastos humanos na presença dos suportes de β-Tricálcio fosfato e observada a sua adesão e proliferação celular, após 24 horas. Para além disso, a viabilidade celular foi avaliada através de um ensaio de MTS. Os resultados obtidos mostraram que os suportes têm boas propriedades mecânicas e biológicas, fundamentais para a sua futura utilização como substitutos ósseos numa terapia personalizada.
Description
Keywords
Regeneração óssea Regeneração óssea - Engenharia de tecidos Regeneração - Suportes de B-tricálcio Regeneração óssea - Suportes de fosfato - Prototipagem Suportes de B-tricálcio fosfato - Propriedades mecânicas Suportes de B-tricálcio fosfato - Propriedades biológicas