Cytocompatibility of three-dimensional powder printed monetite structures
Abstract
Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die Zytokompatibilität von im 3D-Pulverdruckverfahren hergestellten Zellkulturträgern aus Dicalciumphosphat Anhydrat (CaHPO4, Monetit) in vitro zu untersuchen. Dieses Material lässt sich der Substanzklasse der Calciumphosphate zuordnen, welche aufgrund ihrer chemischen Ähnlichkeit zur mineralischen Phase des Knochens einen hohen Stellenwert als Knochenersatzmaterial besitzen. Die Trägerstrukturen wurden mittels CAD-CAM Technologie im 3D-Pulverdruckverfahren fabriziert. Dabei wurde auf ein entsprechend adaptiertes Zementsystem zurückgegriffen, bestehend aus Tricalciumphosphatpulver und Phosphorsäure. Die primär aus Dicalciumphosphat Dihydrat (Bruschit) bestehenden Konstrukte wurden anschließend durch Autoklavieren hydrothermal in Monetit umgewandelt. Die Kombination einer bei Raumtemperatur ablaufenden Zementabbindereaktion mit einem generativen Fertigungsverfahren wie dem Pulverdruck ermöglichte die Herstellung monolithischer Formkörper ohne thermische Verfestigung (Sinterung). Daher kann eine im Vergleich zu gesinterten Formkörpern gute thermodynamische Löslichkeit und somit gute Biodegradierbarkeit erwartet werden. Zur Evaluierung der Zytokompatibilität des pulvergedruckten Materials wurde nach Besiedlung mit osteoblastären Zellen deren Proliferations- und Differenzierungsverhalten in vitro untersucht. Die Zellviabilität, die Aktivität der Alkalischen Phosphatase sowie die Konzentration von Osteocalcin dienten als Parameter. Weiterhin…
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