Izmantojot savas iepriekš minētās īpašības, hidroksiapatīts, izmantojot keramikas piedevu ražošanas tehnoloģiju, ir panācis dziļu pielietojumu ortopēdijā, zobārstniecībā un audu inženierijā, risinot tradicionālo materiālu galvenos sāpju punktus.
1. Ortopēdija: "Pielāgotas sastatnes" personalizētam kaulu defektu labošanai
Tradicionālie kaulu remonta materiāli pārsvarā ir standartizēti izstrādājumi, kas apgrūtina pielāgošanos pacientu sarežģītajām kaulu defektu morfoloģijām (piemēram, šķeltiem lūzumiem vai neregulāriem defektiem pēc kaulu audzēja rezekcijas). Tomēr, izmantojot fotopolimerizētu keramikas 3D drukāšanu, kaula defekta morfoloģiju var atkārtot 1: 1, pamatojoties uz pacienta CT skenēšanas datiem, lai sagatavotu personalizētas hidroksiapatīta sastatnes. Stilba kaula defekta labošanas gadījumā, ko pabeidzām augstākās-līmeņa slimnīcas vajadzībām, 3D-apdrukātās hidroksilapatīta sastatnes sasniedza 98% piemērotību defekta vietai. Sešus mēnešus pēc{10}}operācijas pacients varēja normāli staigāt, un rentgenstari liecināja, ka sastatnes ir pilnībā saaugušas ar esošo kaulu.
Turklāt hidroksiapatītu var izmantot, lai ražotu iekšējās fiksācijas ierīces, piemēram, mākslīgos skriemeļus un kaulu skrūves, apvienojot fiksācijas un kaula{0}}vadīšanas funkcijas.
2. Zobu lauks: "Bioniskais substrāts" zobu implantiem un restaurācijām
Zobu implantos hidroksilapatītu var izmantot kā virsmas pārklājumu (5-10 μm biezs), lai uzlabotu saiknes stiprību starp implantu un alveolāro kaulu. Tā bioaktivitāte paātrina alveolārā kaula un implanta saskarsmes saplūšanu, saīsinot dzīšanas periodu (no tradicionālajiem 3-6 mēnešiem līdz 1-2 mēnešiem). Vienlaikus 3D izdrukātie hidroksiapatīta implantu abatmenti var precīzi saskaņot pacienta vainaga morfoloģiju, izvairoties no "okluzālā diskomforta" problēmas, kas saistīta ar tradicionālajiem abatmentiem. Ar hidroksilapatītu pārklātie implanti, kurus mēs izstrādājām zobārstniecības pētnieku komandai, pēc klīniskās pārbaudes sasniedza sākotnējo implanta stabilitāti (ISQ vērtību) virs 75, kas ir ievērojami augstāka nekā nepārklātiem implantiem (ISQ vērtība aptuveni 60).
3. Audu inženierija: funkcionāla platforma šūnu nesējiem un zāļu ilgstošai izdalīšanai
Hidroksiapatīta porainā struktūra ne tikai vada kaulu reģenerāciju, bet arī kalpo kā šūnu nesējs (piemēram, iekraujot mezenhimālās cilmes šūnas) vai ilgstošas -izdalīšanās nesējs (piemēram, iekraujot kaulu morfoģenētisko proteīnu BMP-2), panākot divkāršu funkciju "labošana + ārstēšana". Mūsu sadarbības projektā ar bioinženierijas uzņēmumu 3D drukātās hidroksiapatīta sastatnes, kas noslogotas ar BMP-2, sasniedza zāļu izdalīšanās ciklu līdz 21 dienai ar stabilu izdalīšanās ātrumu (dienas izdalīšanās novirze ir mazāka par vai vienāda ar 10%), nepārtraukti veicinot kaulu šūnu proliferāciju.
4. Estētiskā medicīna: dabīgs materiāls ādas atjaunošanai un pildīšanai
Hidroksiapatīta mikrosfēras (daļiņu izmērs 50-200 μm) var izmantot ādas aizpildīšanai, lai uzlabotu grumbu, aknes rētas un citas problēmas-tām ir laba bioloģiskā saderība, tās neizraisa svešķermeņu reakcijas un var stimulēt kolagēna atjaunošanos, panākot "ilgstošu" efektu, lai sagatavotu drukas tehnoloģiju poraini hidroksiapatīta mikronesēji izmantošanai kā sastatnes ādas audu inženierijā, nodrošinot atbalstu ādas reģenerācijai apdegumu un traumu pacientiem.
