Биосовместимые 3D-печатные детали из стабилизированного иттрией циркония, полученные методом прямой экструзии чернил

Металлы, такие как титан или сплавы Cr–Co, традиционно наиболее широко используются в биомедицинских приложениях, требующих высоких механических свойств, например в имплантах. Однако эти материалы имеют недостаток — высвобождение ионов металлов в организм. В качестве альтернативы разрабатываются протезы из керамических материалов, поскольку они образуют меньше частиц износа и обладают большей долговечностью. Цель настоящей работы — оценить биосовместимость 3D-печатных деталей из стабилизированного иттрией циркония путем культивирования мезенхимальных стволовых клеток, полученных из костного мозга человека. Были 3D-печатаны два различных каркаса с линейным способом заполнения, при 80% и 95% плотности заполнения соответственно. Результаты измерений шероховатости поверхности и тестов на биосовместимость подтвердили, что 3 мол.% стабилизированный иттрием цирконий является многообещающим материалом, продемонстрировав высокую биосовместимость. Кроме того, сходные результаты были получены как с покрытием из коллагена типа I, так и без него, что позволяет предположить, что нанесение покрытия на циркониевые подложки можно избежать.